DE102019126601A1 - ELECTRIC POWER CONVERTER - Google Patents

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Shuji KURAUCHI
Yuichi Handa
Seiji Iyasu
Yuji Hayashi
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Abstract

Ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät weist einen Hauptgleichspannungswandler und eine elektrische Leistungsumwandlungseinheit auf. Der Hauptgleichspannungswandler ist konfiguriert, eine Spannungsumwandlung zwischen einem ersten Spannungsabschnitt, der bei einer ersten Spannung arbeitet, und einem zweiten Spannungsabschnitt, der bei einer zweiten Spannung arbeitet, durchzuführen. Die elektrische Leistungsumwandlungseinheit ist mit dem ersten Spannungsabschnitt verbunden und weist einen elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt und einen Hilfsgleichspannungswandler auf. Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt ist konfiguriert, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und einem dritten Spannungsabschnitt, der bei einer dritten Spannung arbeitet, durchzuführen. Der Hilfsgleichspannungswandler ist parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler geschaltet. Der Hilfsgleichspannungswandler teilt einen gemeinsamen Konfigurationsabschnitt mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt. Der gemeinsame Konfigurationsabschnitt ist zumindest aus einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts gebildet.An electrical power conversion device has a main DC-DC converter and an electrical power conversion unit. The main DC-DC converter is configured to perform a voltage conversion between a first voltage section operating at a first voltage and a second voltage section operating at a second voltage. The electrical power conversion unit is connected to the first voltage section and has an electrical power conversion section and an auxiliary DC voltage converter. The electrical power conversion section is configured to perform electrical power conversion between the first voltage section and a third voltage section operating at a third voltage. The auxiliary DC-DC converter is connected in parallel to the main DC-DC converter. The auxiliary DC-DC converter shares a common configuration section with the electrical power conversion section. The common configuration section is formed from at least part of the electrical power conversion section.

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Technisches GebietTechnical field

Die vorliegende Offenbarung betrifft elektrische Leistungsumwandlungsgeräte.The present disclosure relates to electrical power conversion devices.

Beschreibung des Stands der TechnikDescription of the prior art

Es ist beispielsweise in der japanischen Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. JP 2002 - 171 762 A ein Leistungsversorgungssystem offenbart, das ein Leistungsversorgungshilfsmodul aufweist, das parallel zu Grundleistungsversorgungsmodulen geschaltet ist, wodurch Redundanz gewährleistet wird.For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Publication No. JP 2002 - 171 762 A discloses a power supply system having a power supply auxiliary module connected in parallel to basic power supply modules, thereby ensuring redundancy.

Jedoch ist bei dem vorstehend beschriebenen Leistungsversorgungssystem das Leistungsversorgungshilfsmodul zu den Grundleistungsversorgungsmodulen lediglich zum Zwecke der Gewährleistung von Redundanz hinzugefügt. Folglich wird die Teilezahl des Leistungsversorgungssystems erhöht.However, in the power supply system described above, the power supply auxiliary module is added to the basic power supply modules only for the purpose of ensuring redundancy. As a result, the number of parts of the power supply system is increased.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät bereitgestellt, das einen Hauptgleichspannungswandler und eine elektrische Leistungsumwandlungseinheit aufweist. Der Hauptgleichspannungswandler ist konfiguriert, eine Spannungsumwandlung zwischen einem ersten Spannungsabschnitt, der bei einer ersten Spannung arbeitet, und einem zweiten Spannungsabschnitt durchzuführen, der bei einer zweiten Spannung arbeitet. Die elektrische Leistungsumwandlungseinheit ist mit dem ersten Spannungsabschnitt verbunden und weist einen elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt und einen Hilfsgleichspannungswandler auf. Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt ist konfiguriert, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und einem dritten Spannungsabschnitt durchzuführen, der bei einer dritten Spannung arbeitet. Der Hilfsgleichspannungswandler ist parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler geschaltet. Der Hilfsgleichspannungswandler teilt einen gemeinsamen Konfigurationsabschnitt mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt. Der gemeinsame Konfigurationsabschnitt ist zumindest aus einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts gebildet.According to the present disclosure, there is provided an electrical power conversion device that includes a main DC-DC converter and an electrical power conversion unit. The main DC-DC converter is configured to perform a voltage conversion between a first voltage section that operates at a first voltage and a second voltage section that operates at a second voltage. The electrical power conversion unit is connected to the first voltage section and has an electrical power conversion section and an auxiliary DC voltage converter. The electrical power conversion section is configured to perform electrical power conversion between the first voltage section and a third voltage section operating at a third voltage. The auxiliary DC-DC converter is connected in parallel to the main DC-DC converter. The auxiliary DC-DC converter shares a common configuration section with the electrical power conversion section. The common configuration section is formed from at least part of the electrical power conversion section.

In dem vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß der vorliegenden Offenbarung teilt der Hilfsgleichspannungswandler mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt, der aus zumindest einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts gebildet ist. Folglich wird es möglich, Redundanz zu gewährleisten, während eine Erhöhung der Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts unterdrückt wird.In the above-described electric power conversion device according to the present disclosure, the auxiliary DC-DC converter shares with the electric power conversion section the common configuration section that is composed of at least a part of the electric power conversion section. As a result, it becomes possible to ensure redundancy while suppressing an increase in the number of parts of the electric power conversion device.

Das heißt, dass es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich wird, ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät bereitzustellen, das eine Anordnung aufweist, die in der Lage ist, Redundanz zu gewährleisten, während eine Erhöhung in der Teilezahl unterdrückt wird.That is, according to the present disclosure, it becomes possible to provide an electric power conversion device that has an arrangement capable of ensuring redundancy while suppressing an increase in the number of parts.

FigurenlisteFigure list

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 3 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 4 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines Teils des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 5 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
  • 6 ein Zeitdiagramm, das die Änderung im Verlaufe der Zeit der elektrischen Leistung veranschaulicht, die durch einen dritten Spannungsabschnitt in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem dritten Ausführungsbeispie verbraucht wird,
  • 7 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel,
  • 8 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb des Ladens einer Hochspannungsbatterie in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 9 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 10 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel,
  • 11 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb des Ladens einer Hochspannungsbatterie in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 12 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 13 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel,
  • 14 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb des Ladens einer Hochspannungsbatterie in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 15 eine erläuternde Darstellung, die einen Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 16 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel, die den Fluss elektrischer Leistung in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät veranschaulicht, wenn ein Hauptgleichspannungswandler in einem normalen Zustand ist,
  • 17 eine erläuternde Darstellung, die den Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 18 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem achten Ausführungsbeispiel,
  • 19 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel, die den Fluss elektrischer Leistung in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät veranschaulicht, wenn ein Hauptgleichspannungswandler in einem normalen Zustand ist,
  • 20 eine erläuternde Darstellung, die den Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 21 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem zehnten Ausführungsbeispiel,
  • 22 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem elften Ausführungsbeispiel,
  • 23 eine erläuternde Darstellung, die den Fluss elektrischer Leistung in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem elften Ausführungsbeispiel veranschaulicht, wenn ein Hauptgleichspannungswandler in einem normalen Zustand ist,
  • 24 eine erläuternde Darstellung, die den Betrieb eines Hilfsgleichspannungswandlers in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät gemäß dem elften Ausführungsbeispiel veranschaulicht,
  • 25 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem zwölften Ausführungsbeispiel,
  • 26 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem dreizehnten Ausführungsbeispiel, und
  • 27 eine Schaltungskonfigurationsdarstellung eines elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts gemäß einem vierzehnten Ausführungsbeispiel.
In the accompanying drawings:
  • 1 1 shows a schematic illustration of an electrical power conversion device according to a first exemplary embodiment,
  • 2nd 4 shows a circuit configuration illustration of the electrical power conversion device according to the first exemplary embodiment,
  • 3rd 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a second exemplary embodiment,
  • 4th 2 shows a circuit configuration illustration of a part of the electrical power conversion device according to the second exemplary embodiment,
  • 5 2 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a third exemplary embodiment,
  • 6 4 is a time chart illustrating the change with time of the electric power consumed by a third voltage section in the electric power conversion device according to the third embodiment;
  • 7 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a fourth exemplary embodiment,
  • 8th FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of charging a high voltage battery in the electric power conversion device according to the fourth embodiment; FIG.
  • 9 FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an operation of an auxiliary DC-DC converter in the electric power conversion device according to the fourth embodiment;
  • 10th a circuit configuration representation of an electrical Power conversion device according to a fifth embodiment,
  • 11 11 is an explanatory diagram illustrating an operation of charging a high voltage battery in the electric power conversion device according to the fifth embodiment;
  • 12th 12 is an explanatory diagram illustrating an operation of an auxiliary DC-DC converter in the electric power conversion device according to the fifth embodiment;
  • 13 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a sixth exemplary embodiment,
  • 14 11 is an explanatory diagram illustrating an operation of charging a high-voltage battery in the electric power conversion device according to the sixth embodiment;
  • 15 8 is an explanatory diagram illustrating an operation of an auxiliary DC-DC converter in the electric power conversion device according to the sixth embodiment;
  • 16 10 is a circuit configuration diagram of an electric power conversion device according to a seventh embodiment, illustrating the flow of electric power in the electric power conversion device when a main DC-DC converter is in a normal state,
  • 17th 8 is an explanatory diagram illustrating the operation of an auxiliary DC-DC converter in the electric power conversion device according to the seventh embodiment;
  • 18th 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to an eighth exemplary embodiment,
  • 19th 10 is a circuit configuration diagram of an electric power conversion device according to a ninth embodiment, illustrating the flow of electric power in the electric power conversion device when a main DC-DC converter is in a normal state,
  • 20th FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating the operation of an auxiliary DC-DC converter in the electrical power conversion device according to the ninth embodiment;
  • 21 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a tenth exemplary embodiment,
  • 22 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to an eleventh exemplary embodiment,
  • 23 11 is an explanatory diagram illustrating the flow of electric power in the electric power conversion device according to the eleventh embodiment when a main DC-DC converter is in a normal state;
  • 24th 12 is an explanatory diagram illustrating the operation of an auxiliary DC-DC converter in the electrical power conversion device according to the eleventh embodiment;
  • 25th 2 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a twelfth exemplary embodiment,
  • 26 3 shows a circuit configuration illustration of an electrical power conversion device according to a thirteenth exemplary embodiment, and
  • 27 a circuit configuration representation of an electrical power conversion device according to a fourteenth embodiment.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Nachstehend sind beispielhafte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf 1-27 beschrieben. Es sei bemerkt, dass der Klarheit und des Verständnisses halber identische Komponenten, die identische Funktionen aufweisen, über die gesamte Beschreibung hinweg, wo möglich, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind, und dass zur Vermeidung von Redundanz Beschreibungen identischer Komponenten nicht wiederholt werden.Below are exemplary embodiments with reference to FIG 1-27 described. It should be noted that, for the sake of clarity and understanding, identical components that have identical functions are identified by the same reference numerals wherever possible throughout the description, and descriptions of identical components are not repeated to avoid redundancy.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.An electrical power conversion device 1 according to the first embodiment is with reference to FIG 1 and 2nd described.

Wie es in 1 gezeigt ist, weist das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 einen Hauptgleichspannungswandler 2 und eine elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 auf.Like it in 1 is shown, the electrical power conversion device 1 a main DC-DC converter 2nd and an electrical power conversion unit 3rd on.

Der Hauptgleichspannungswandler 2 ist konfiguriert, eine Spannungsumwandlung zwischen einem ersten Spannungsabschnitt 61, der bei einer ersten Spannung arbeitet, und einem zweiten Spannungsabschnitt 62 durchzuführen, der bei einer zweiten Spannung arbeitet.The main DC-DC converter 2nd is configured to convert a voltage between a first voltage section 61 operating at a first voltage and a second voltage section 62 perform that works at a second voltage.

Die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 ist mit dem ersten Spannungsabschnitt 61 verbunden. Die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 weist einen elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 und einen Hilfsgleichspannungswandler 32 auf.The electrical power conversion unit 3rd is with the first voltage section 61 connected. The electrical power conversion unit 3rd has an electrical power conversion section 31 and an auxiliary DC-DC converter 32 on.

Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 ist konfiguriert, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und einem dritten Spannungsabschnitt 63 durchzuführen, der bei einer dritten Spannung arbeitet.The electrical power conversion section 31 is configured to convert electrical power between the first voltage section 61 and a third voltage section 63 perform at a third voltage.

Der Hilfsgleichspannungswandler 32 ist parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler 2 geschaltet.The auxiliary DC converter 32 is in parallel with the main DC-DC converter 2nd switched.

Der Hilfsgleichspannungswandler 32 teilt einen gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33 mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31. Der gemeinsame Konfigurationsabschnitt 33 ist zumindest aus einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31, genauer gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus dem gesamten elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 gebildet.The auxiliary DC converter 32 shares a common configuration section 33 with the electrical power conversion section 31 . The common configuration section 33 is at least part of the electrical power conversion section 31 , more precisely according to the present embodiment from the entire electrical power conversion section 31 educated.

Der gemeinsame Konfigurationsabschnitt 33 bezeichnet einen Schaltungskonfigurationsabschnitt, der nicht nur eine Verdrahtung oder dergleichen aufweist, sondern beispielsweise ein aktives Element wie ein Halbleiterelement und/oder ein passives Element wie einen Transformator aufweist. Es ist vorzuziehen, dass der gemeinsame Konfigurationsabschnitt 33 insbesondere ein Schaltungskonfigurationsabschnitt ist, der eine Vielzahl elektronischer Komponenten aufweist.The common configuration section 33 denotes a circuit configuration section that not only has wiring or the like but, for example, has an active element such as a semiconductor element and / or a passive element such as a transformer. It is preferable that the common configuration section 33 in particular, is a circuit configuration section having a plurality of electronic components.

Der erste Spannungsabschnitt 61, der zweite Spannungsabschnitt 62 und der dritte Spannungsabschnitt 63 können durch verschiedene Leistungsversorgungen und elektrische Lasten verwirklicht sein.The first section of tension 61 , the second voltage section 62 and the third voltage section 63 can be realized by various power supplies and electrical loads.

Genauer ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 2 gezeigt ist, der erste Spannungsabschnitt 61 aus einer Hochspannungsbatterie BH gebildet, wohingegen der zweite Spannungsabschnitt 62 aus einer Niedrigspannungsbatterie BL gebildet ist, die eine niedrigere Spannung als die Hochspannungsbatterie BH aufweist. Jede der Hochspannungsbatterie BH und der Niedrigspannungsbatterie BL ist durch eine wiederaufladbare Sekundärbatterie verwirklicht. Zusätzlich kann die Niedrigspannungsbatterie BL alternativ durch eine elektrische Leistungsspeichervorrichtung verwirklicht sein, die mit einem Kondensator konfiguriert ist. Demgegenüber ist der dritte Spannungsabschnitt 63 aus elektrischen Lasten LD wie einer Heizung gebildet.More specifically, according to the present embodiment, as shown in 2nd is shown, the first voltage section 61 from a high-voltage battery bra formed, whereas the second voltage section 62 from a low voltage battery BL which is a lower voltage than the high-voltage battery bra having. Each of the high voltage battery bra and the low voltage battery BL is realized by a rechargeable secondary battery. In addition, the low voltage battery BL alternatively, may be implemented by an electrical power storage device configured with a capacitor. In contrast is the third voltage section 63 from electrical loads LD formed like a heater.

Weiterhin ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 konfiguriert, in einem Fahrzeug verwendet zu werden. Sowohl die Hochspannungsbatterie BH als auch die Niedrigspannungsbatterie BL sind in dem Fahrzeug eingebaut. Die Hochspannungsbatterie BH ist konfiguriert, um beispielsweise in einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug zum Speichern und Zuführen elektrischer Leistung zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet zu werden. Demgegenüber ist die Niedrigspannungsbatterie BL konfiguriert, elektrische Leistung für den Betrieb von Fahrzeugzubehörvorrichtungen (oder Hilfsmaschinen) zu speichern und zuzuführen. Die elektrischen Lasten LD können beispielsweise eine Heizung, eine Klimaanlage, ein Betätigungsglied und eine Autoaudiovorrichtung aufweisen. Zusätzlich kann die Heizung konfiguriert sein, einen Katalysatorfilter zum Reinigen von Abgas zu heizen.Furthermore, according to the present exemplary embodiment, the electrical power conversion device 1 configured to be used in a vehicle. Both the high voltage battery bra as well as the low voltage battery BL are built into the vehicle. The high voltage battery bra is configured to be used, for example, in an electric vehicle or a hybrid vehicle to store and supply electrical power to drive the vehicle. In contrast is the low voltage battery BL configured to store and supply electrical power for the operation of vehicle accessory devices (or auxiliary machines). The electrical loads LD may include, for example, a heater, an air conditioner, an actuator, and a car audio device. In addition, the heater can be configured to heat a catalyst filter for cleaning exhaust gas.

Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 weist einen Transformator 310 und ein Paar von Schalt-Schaltungsabschnitten 311 und 312 auf, die miteinander über den Transformator 310 verbunden sind. Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 bildet durch den Transformator 310 und das Paar der Schalt-Schaltungsabschnitte 311 und 312 einen Gleichspannungswandler.The electrical power conversion section 31 assigns a transformer 310 and a pair of switching circuit sections 311 and 312 on that with each other via the transformer 310 are connected. The electrical power conversion section 31 forms through the transformer 310 and the pair of switching circuit sections 311 and 312 a DC converter.

Jeder der Schalt-Schaltungsabschnitte 311 und 312 weist beispielsweise eine Vollbrückenschaltung oder eine Halbbrückenschaltung auf. Der Schalt-Schaltungsabschnitt 311 ist mit dem ersten Spannungsabschnitt 61 verbunden, wohingegen der Schalt-Schaltungsabschnitt 312 mit dem dritten Spannungsabschnitt 63 verbunden ist.Each of the switching circuit sections 311 and 312 has, for example, a full-bridge circuit or a half-bridge circuit. The switching circuit section 311 is with the first voltage section 61 connected, whereas the switching circuit section 312 with the third voltage section 63 connected is.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 konfiguriert, die erste Spannung (d.h. die Spannung, bei der der erste Spannungsabschnitt 61 arbeitet, genauer die Ausgangsspannung der Hochspannungsbatterie BH gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) auf die dritte Spannung (d.h. die Spannung, bei der der dritte Spannungsabschnitt 63 arbeitet) herabzusetzen (oder zu verringern), und die resultierende dritte Spannung an den dritten Spannungsabschnitt 63 (d.h. die elektrischen Lasten LD gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) anzulegen.According to the present embodiment, the electrical power conversion section is 31 configured the first voltage (ie the voltage at which the first voltage section 61 works, more precisely the output voltage of the high voltage battery bra according to the present embodiment) to the third voltage (ie the voltage at which the third voltage section 63 works) to decrease (or decrease), and the resulting third voltage to the third voltage section 63 (ie the electrical loads LD according to the present embodiment).

In der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 ist ein Chopper-Schaltungsabschnitt 321 mit Ausgangsverdrahtungen des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 auf der Seite des dritten Spannungsabschnitts 63 verbunden.In the electrical power conversion unit 3rd is a chopper circuit section 321 with electrical output wiring Power conversion section 31 on the side of the third voltage section 63 connected.

Zusätzlich kann anstelle des Chopper-Schaltungsabschnitts 321 ein Schaltungsabschnitt mit einer Spannungsumwandlungsfunktion, beispielsweise einem nichtisolierten Gleichspannungswandler wie einem Buck-Wandler verbunden sein.In addition, instead of the chopper circuit section 321 a circuit section can be connected to a voltage conversion function, for example a non-insulated DC voltage converter such as a Buck converter.

Mit dem Chopper-Schaltungsabschnitt 321 ist der zweite Spannungsabschnitt 62 (d.h. der Niedrigspannungsbatterie BL gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) verbunden. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 und der Chopper-Schaltungsabschnitt 321 zusammen den Hilfsgleichspannungswandler 32.With the chopper circuit section 321 is the second voltage section 62 (ie the low voltage battery BL according to the present embodiment) connected. According to the present embodiment, the electrical power conversion section forms 31 and the chopper circuit section 321 together the auxiliary DC-DC converter 32 .

Das heißt, dass der Hilfsgleichspannungswandler 32 aus dem Transformator 310, den zwei Schalt-Schaltungsabschnitten 311 und 312, die miteinander über den Transformator 310 verbunden sind, und dem Chopper-Schaltungsabschnitt 321 gebildet ist, der mit den Ausgangsverdrahtungen des Schalt-Schaltungsabschnitts 312 auf der Seite des dritten Spannungsabschnitts 63 verbunden ist.That means that the auxiliary DC-DC converter 32 from the transformer 310 , the two switching circuit sections 311 and 312 that interact with each other via the transformer 310 are connected, and the chopper circuit section 321 is formed which is connected to the output wirings of the switching circuit section 312 on the side of the third voltage section 63 connected is.

Anders ausgedrückt ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der gemeinsame Konfigurationsabschnitt 33, der von dem Hilfsgleichspannungswandler 32 und dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 geteilt bzw. gemeinsam genutzt wird, aus dem gesamten elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 gebildet, d.h. ist aus dem Transformator 310 und den zwei Schalt-Schaltungsabschnitten 311 und 312 gebildet.In other words, according to the present embodiment, the common configuration section 33 from the auxiliary DC-DC converter 32 and the electrical power conversion section 31 shared or shared, from the entire electrical power conversion section 31 formed, that is from the transformer 310 and the two switching circuit sections 311 and 312 educated.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die nachfolgenden vorteilhaften Wirkungen zu erzielen.According to the present embodiment, it is possible to achieve the following advantageous effects.

In dem vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 teilt der Hilfsgleichspannungswandler 32 mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33, der aus zumindest einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 gebildet ist, genauer dem gesamten elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel. Folglich wird es möglich, Redundanz zu gewährleisten, während eine Erhöhung in der Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 unterdrückt wird.In the electrical power conversion device described above 1 shares the auxiliary DC-DC converter 32 with the electrical power conversion section 31 the common configuration section 33 that is made up of at least a part of the electric power conversion section 31 is formed, more precisely the entire electrical power conversion section 31 according to the present embodiment. Consequently, it becomes possible to ensure redundancy while increasing the number of parts of the electrical power conversion device 1 is suppressed.

Genauer ist in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 zur Gewährleistung von Redundanz der elektrischen Leistungsumwandlung durch den Hauptgleichspannungswandler 2 zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 der Hilfsgleichspannungswandler 32 parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler 2 geschaltet. Folglich wird es möglich, bei Auftreten von irgendeiner Anomalität (oder eines Fehlers) in dem Hauptgleichspannungswandler 2 die elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 stattdessen durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 durchzuführen. Das heißt, es wird möglich, eine Redundanz der elektrischen Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 zu gewährleisten.Is more specific in the electrical power conversion device 1 to ensure redundancy of the electrical power conversion by the main DC-DC converter 2nd between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 the auxiliary DC-DC converter 32 parallel to the main DC-DC converter 2nd switched. As a result, it becomes possible to experience any abnormality (or failure) in the main DC-DC converter 2nd the electrical power conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 instead by the auxiliary DC-DC converter 32 perform. That is, it becomes possible to make redundancy of the electrical power conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 to ensure.

Weiterhin teilt in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 der Hilfsgleichspannungswandler 32 den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33 mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31. Das heißt, dass der Hilfsgleichspannungswandler 32 kein besonderer Gleichspannungswandler ist, der neu zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 lediglich zum Zwecke der Gewährleistung von Redundanz hinzugefügt wird. Stattdessen weist der Hilfsgleichspannungswandler 32 den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33 auf, der aus zumindest einem Teil des existierenden elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 gebildet ist, der vorgesehen ist, andere Funktionen durchzuführen (um beispielsweise eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem dritten Spannungsabschnitt 63 durchzuführen). Das heißt, dass in dem Hilfsgleichspannungswandler 32 der gemeinsame Konfigurationsabschnitt 33 nicht nur zur Gewährleistung von Redundanz, sondern ebenfalls zur Durchführung anderer Funktionen angewendet wird. Folglich wird es möglich, eine Erhöhung der Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 zur Gewährleistung von Redundanz zu unterdrücken.Furthermore, divides in the electrical power conversion device 1 the auxiliary DC-DC converter 32 the common configuration section 33 with the electrical power conversion section 31 . That means that the auxiliary DC-DC converter 32 is not a special DC-DC converter that is new to the electrical power conversion device 1 is only added for the purpose of ensuring redundancy. Instead, the auxiliary DC converter 32 the common configuration section 33 on at least part of the existing electrical power conversion section 31 is formed, which is intended to perform other functions (for example, an electrical power conversion between the first voltage section 61 and the third voltage section 63 perform). That is, in the auxiliary DC converter 32 the common configuration section 33 not only to ensure redundancy, but also to perform other functions. As a result, it becomes possible to increase the number of parts of the electric power conversion device 1 to suppress redundancy.

Insbesondere bildet gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der gesamte elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33. Folglich wird es möglich, eine Erhöhung in der Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 aufgrund des Hilfsgleichspannungswandlers 32, der zur Gewährleistung von Redundanz bereitgestellt ist, zu minimieren.In particular, according to the present embodiment, the entire electrical power conversion section forms 31 the common configuration section 33 . As a result, it becomes possible to see an increase in the number of parts of the electric power conversion device 1 due to the auxiliary DC converter 32 that is provided to ensure redundancy.

Zusammengefasst wird es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 bereitzustellen, das eine Anordnung aufweist, die zur Gewährleistung von Redundanz in der Lage ist, während eine Erhöhung in der Teilezahl unterdrückt wird.In summary, according to the present exemplary embodiment, it becomes possible to use the electrical power conversion device 1 To provide, which has an arrangement that is able to ensure redundancy while suppressing an increase in the number of parts.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Wie es in 3 und 4 gezeigt ist, weist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 einen Mehrfachanschluss-Transformator 40 auf.Like it in 3rd and 4th is shown in an electrical power conversion device 1 according to the second embodiment, the electrical power conversion unit 3rd a multiple connection transformer 40 on.

Der Mehrfachanschluss-Transformator 40 ist ein Transformator, der drei oder mehr Eingangs-/Ausgangsanschlüsse aufweist. Weiterhin weist der Mehrfachanschluss-Transformator 40 drei oder mehr Spulen auf, die magnetisch miteinander gekoppelt sind.The multiple connection transformer 40 is a transformer that has three or more input / output terminals. Furthermore, the multiple connection transformer 40 three or more coils that are magnetically coupled together.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 weiterhin einen ersten Schalt-Schaltungsabschnitt 41, einen zweiten Schalt-Schaltungsabschnitt 42 und einen dritten Schalt-Schaltungsabschnitt 43 zusätzlich zu dem Mehrfachanschluss-Transformator 40 auf.According to the present embodiment, the electrical power conversion unit has 3rd further a first switching circuit section 41 , a second switching circuit section 42 and a third switching circuit section 43 in addition to the multiple connection transformer 40 on.

Der erste Schalt-Schaltungsabschnitt 41 ist mit dem ersten Spannungsabschnitt 61 verbunden. Der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt 42 ist mit dem zweiten Spannungsabschnitt 62 verbunden. Der dritte Schalt-Schaltungsabschnitt 43 ist mit dem dritten Spannungsabschnitt 63 verbunden. Weiterhin sind der erste Schalt-Schaltungsabschnitt 41, der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt 42 und der dritte Schalt-Schaltungsabschnitt 43 miteinander über den Mehrfachanschluss-Transformator 40 verbunden.The first switching circuit section 41 is with the first voltage section 61 connected. The second switching circuit section 42 is with the second voltage section 62 connected. The third switching circuit section 43 is with the third voltage section 63 connected. Furthermore, the first switching circuit section 41 , the second switching circuit section 42 and the third switching circuit section 43 with each other via the multiple connection transformer 40 connected.

Zusätzlich können jede der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 mit Schaltelementen wie MOSFETs (MetallOxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren), IGBTs (Bipolartransistoren mit isoliertem Gate) oder Dioden mit einer Schaltfunktion konfiguriert sein.In addition, each of the first, second, and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 be configured with switching elements such as MOSFETs (metal oxide semiconductor field effect transistors), IGBTs (bipolar transistors with insulated gate) or diodes with a switching function.

Wie es in 4 gezeigt ist, weist jeder der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Brückenschaltungskonfiguration auf. Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 mit einer MAB (mehrfach-aktive Brücke, Multiple Active Bridge) konfiguriert ist, die den Mehrfachanschluss-Transformator 40 und die drei Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 aufweist.Like it in 4th each of the first, second, and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 a bridge circuit configuration. That is, according to the present embodiment, the electrical power conversion unit 3rd is configured with an MAB (Multiple Active Bridge), which is the multiple connection transformer 40 and the three switching circuit sections 41 , 42 and 43 having.

Beispielsweise kann, wie es in 4 gezeigt ist, jeder der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Vollbrückenschaltungskonfiguration aufweisen. Als eine Alternative kann jeder der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Halbbrückenschaltungskonfiguration aufweisen. Als eine weitere Alternative können einer oder zwei der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Vollbrückenschaltungskonfiguration aufweisen, wohingegen der verbleibende der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Halbbrückenschaltungskonfiguration aufweisen kann.For example, as in 4th each of the first, second and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 have a full bridge circuit configuration. As an alternative, each of the first, second, and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 have a half-bridge circuit configuration. As a further alternative, one or two of the first, second and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 have a full bridge circuit configuration, whereas the remaining one of the first, second and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 may have a half-bridge circuit configuration.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bilden der erste Schalt-Schaltungsabschnitt 41 und der Mehrfachanschluss-Transformator 40 zusammen den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33. Das heißt, dass der Hilfsgleichspannungswandler 32 den Mehrfachanschluss-Transformator 40 und die Schaltelemente des ersten Schalt-Schaltungsabschnitts 41 mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 teilt. Folglich wird es möglich, die Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 deutlich zu reduzieren.According to the present embodiment, the first switching circuit section 41 and the multi-port transformer 40 together the common configuration section 33 . That means that the auxiliary DC-DC converter 32 the multiple connection transformer 40 and the switching elements of the first switching circuit section 41 with the electrical power conversion section 31 Splits. As a result, it becomes possible to change the number of parts of the electric power conversion device 1 to reduce significantly.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wird es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, den Hilfsgleichspannungswandler 32 zur Gewährleistung von Redundanz des Hauptgleichspannungswandlers 2 zu bilden, indem lediglich der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt 42 zu dem existierenden elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 hinzugefügt wird. Folglich wird es möglich, eine Erhöhung der Teilezahl des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 aufgrund davon, dass der Hilfsgleichspannungswandler 32 zur Gewährleistung von Redundanz bereitgestellt ist, zu unterdrücken.As described above, according to the present embodiment, it becomes possible to use the auxiliary DC-DC converter 32 to ensure redundancy of the main DC-DC converter 2nd to form by only the second switching circuit section 42 to the existing electrical power conversion section 31 will be added. As a result, it becomes possible to increase the number of parts of the electric power conversion device 1 due to the fact that the auxiliary DC converter 32 to ensure redundancy is suppressed.

Weiterhin wird es mit der Anwendung des Mehrfachanschluss-Transformators 40 möglich, eine Minimierung der Größe der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 zu erleichtern.It continues with the application of the multiple connection transformer 40 possible to minimize the size of the electrical power conversion unit 3rd to facilitate.

Weiterhin ist es, da jede der ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitte 41, 42 und 43 eine Brückenschaltungskonfiguration aufweist, leicht, den Eingangs-/Ausgangsspannungsbereich der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 zu verbreitern. Folglich wird es möglich, eine Spannungsvariation zu bewältigen, wodurch eine hocheffiziente elektrische Leistungsumwandlung gewährleistet wird. Das heißt, dass es durch Konfigurieren der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 mit der MAB möglich wird, eine breite Variation in den elektrischen Lasten LD zu bewältigen, die mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden sind.Furthermore, it is because each of the first, second and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 has a bridge circuit configuration, light, the input / output voltage range of the electrical power conversion unit 3rd to broaden. As a result, it becomes possible to cope with a voltage variation, thereby ensuring highly efficient electrical power conversion. That is, by configuring the electrical power conversion unit 3rd With the MAB, a wide variation in electrical loads is possible LD to cope with the electrical power conversion unit 3rd are connected.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, die in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects described in the first embodiment.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Wie es in 5 und 6 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63, der mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden ist, aus einer fluktuierenden elektrischen Last LDf gebildet, die im Verlaufe der Zeit signifikant fluktuiert.Like it in 5 and 6 is in an electrical power conversion device 1 according to the third embodiment, the third voltage section 63 that with the electrical Power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd is connected from a fluctuating electrical load LDf formed, which fluctuated significantly over time.

Die fluktuierende elektrische LDf kann beispielsweise eine Klimaanlage oder eine Heizung zum Erwärmen eines Katalysators, Heizen eines Sitzes oder Heizen einer Batterie sein. Wie es in 6 gezeigt ist, fluktuiert die elektrische Leistung Pc, die durch die fluktuierende elektrische Last LDf verbraucht wird, im Verlaufe der Zeit. Daher ist es zur ausreichenden Versorgung der fluktuierenden elektrischen Last LDf notwendig, dass die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 in der Lage ist, eine elektrische Leistung auszugeben, die höher als oder gleich wie ein Spitzenwert der elektrischen Leistung Pc ist, die durch die fluktuierende elektrische Last LDf verbraucht wird.The fluctuating electrical LDf can be, for example, an air conditioning system or a heater for heating a catalytic converter, heating a seat or heating a battery. Like it in 6 the electrical power fluctuates Pc caused by the fluctuating electrical load LDf is consumed over time. It is therefore sufficient to supply the fluctuating electrical load LDf necessary that the electrical power conversion unit 3rd is able to output an electric power that is higher than or equal to a peak electric power Pc is caused by the fluctuating electrical load LDf is consumed.

Dementsprechend ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 konfiguriert, konstant eine elektrische Leistung P0 auszugeben, die höher als oder gleich wie der Spitzenwert der durch die fluktuierende elektrische Last LDf verbrauchten elektrischen Leistung Pc ist.Accordingly, according to the present embodiment, the electrical power conversion unit 3rd configured, constant electrical power P0 output that is higher than or equal to the peak value of the fluctuating electrical load LDf electrical power consumed Pc is.

Weiterhin überschreitet während Zeitdauern, während der die durch die fluktuierende elektrische Last LDf verbrauchte elektrische Leistung Pc niedrig ist, die elektrische Last P0, die von der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 ausgegeben wird, die elektrische Last Pc, die durch die fluktuierende elektrische Last LDf verbraucht wird. In diesem Fall wird die überschüssige elektrische Leistung (P0 - Pc) dem zweiten Spannungsabschnitt 62 über den Hilfsgleichspannungswandler 32 zugeführt. Folglich wird es möglich, die überschüssige elektrische Leistung (P0 - Pc) ungeachtet des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins irgendeiner Anomalität (oder Fehlers) in dem Hauptgleichspannungswandlers 2 zu nutzen.Furthermore, during periods during which the fluctuating electrical load exceeds LDf electrical power consumed Pc is low, the electrical load P0 by the electrical power conversion unit 3rd is output, the electrical load Pc caused by the fluctuating electrical load LDf is consumed. In this case, the excess electric power (P0 - Pc) becomes the second voltage section 62 via the auxiliary DC converter 32 fed. As a result, it becomes possible to measure the excess electric power (P0 - Pc) regardless of the presence or absence of any abnormality (or error) in the main DC-DC converter 2nd to use.

Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Betrag der elektrischen Leistung, die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelt wird, sich im Verlaufe der Zeit ändert. Weiterhin ist die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 konfiguriert, in der Lage zu sein, die durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 umgewandelte elektrische Leistung zu erhöhen, wenn die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung sich verringert, und die durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 umgewandelte elektrische Leistung zu reduzieren, wenn die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung sich erhöht.That is, according to the present embodiment, the amount of electrical power generated by the electrical power conversion section 31 is converted, changes over time. Furthermore, the electrical power conversion unit 3rd configured to be able to do that through the auxiliary DC-DC converter 32 to convert converted electric power when through the electric power conversion section 31 converted electrical power is reduced, and that by the auxiliary DC-DC converter 32 to reduce converted electrical power when through the electrical power conversion section 31 converted electrical power increases.

Anders ausgedrückt ist es während Zeitdauern, während denen die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung relativ niedrig ist, möglich, die durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 umgewandelte elektrische Leistung relativ hoch zu machen. Im Gegensatz dazu ist es während Zeitdauern, während denen die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung relativ hoch ist, möglich, die durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 umgewandelte elektrische Leistung relativ niedrig zu machen.In other words, it is during periods during which the electrical power conversion section 31 converted electrical power is relatively low, possible by the auxiliary DC-DC converter 32 to make converted electrical power relatively high. In contrast, it is during periods during which the electrical power conversion section 31 converted electrical power is relatively high, possible by the auxiliary DC-DC converter 32 to make converted electrical power relatively low.

Zusätzlich repräsentiert die schraffierte Fläche M in 6 die überschüssige elektrische Leistung (P0 - Pc), d.h. die elektrische Leistung, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 über den Hilfsgleichspannungswandler 32 zugeführt wird. Es sei bemerkt, dass der elektrische Leistungsverlust in der vorstehenden Erläuterung unter Bezugnahme auf 6 vernachlässigt ist.In addition, the hatched area represents M in 6 the excess electrical power (P0 - Pc), ie the electrical power that the second voltage section 62 via the auxiliary DC converter 32 is fed. It should be noted that the electrical power loss in the above explanation with reference to FIG 6 is neglected.

Weiterhin wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel bei Auftreten irgendeiner Anomalität in dem Hauptgleichspannungswandler 2 der Betrieb des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 gestoppt oder begrenzt, wodurch ausreichende elektrische Leistung den zweiten Spannungsabschnitt 62 über den Hilfsgleichspannungswandler 32 zugeführt wird.Furthermore, according to the present embodiment, when any abnormality occurs in the main DC-DC converter 2nd the operation of the electrical power conversion section 31 stopped or limited, causing sufficient electrical power to power the second voltage section 62 via the auxiliary DC converter 32 is fed.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first and second embodiments.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Wie es in 7 bis 9 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63, der mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden ist, aus einer Leistungsversorgung zum Laden gebildet.Like it in 7 to 9 is in an electrical power conversion device 1 according to the fourth embodiment, the third voltage section 63 that with the electrical power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd is connected, formed from a power supply for charging.

Insbesondere ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 konfiguriert, in der Lage zu sein, elektrische Leistung, die aus der Leistungsversorgung (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegeben wird, in eine elektrische Ladeleistung umzuwandeln und die Hochspannungsbatterie BH (d.h. den ersten Spannungsabschnitt 61) mit der resultierenden elektrischen Ladeleistung zu laden.In particular, according to the present embodiment, the electrical power conversion section 31 configured to be able to generate electrical power from the power supply (ie the third voltage section 63 ) is output to convert into an electrical charging power and the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) with the resulting electrical charging power.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leistungsversorgung, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, durch eine Wechselstromleistungsversorgung ACS verwirklicht. Die Wechselstromleistungsversorgung ACS kann beispielsweise eine Wechselstromladeeinrichtung wie eine Leistungsversorgungsstation sein. Zusätzlich sei bemerkt, dass die Leistungsversorgung, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, alternativ durch eine Gleichstromleistungsversorgung verwirklicht werden kann.According to the present embodiment, the power supply is the third voltage section 63 forms, through a AC power supply ACS realized. The AC power supply ACS can be, for example, an AC charger such as a power supply station. In addition, it should be noted that the power supply covering the third voltage section 63 forms, can alternatively be realized by a DC power supply.

Weiterhin weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63 einen Wechselstromausgangsanschluss ACP auf, der parallel zu der Wechselstromleistungsversorgung ACS geschaltet ist. Sowohl die Wechselstromleistungsversorgung ACS als auch der Wechselstromausgangsanschluss ACP sind konfiguriert, in der Lage zu sein, Wechselstrom, dessen effektive Spannung beispielsweise 100 V ist, einzugeben und auszugeben. Zusätzlich ist in dem Wechselstromausgangsanschluss ACP ein Relais 633 vorgesehen, das in der Lage ist, eine elektrische Verbindung herzustellen und zu unterbrechen.Furthermore, according to the present exemplary embodiment, the third voltage section 63 an AC output connector ACP on that is parallel to the AC power supply ACS is switched. Both the AC power supply ACS as well as the AC output connector ACP are configured to be able to input and output alternating current whose effective voltage is 100 V, for example. Additionally is in the AC output connector ACP a relay 633 provided that is able to make and break an electrical connection.

Weiterhin ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem dritten Schalt-Schaltungsabschnitt 43 und dem dritten Spannungsabschnitt 63 eine PFC-(Leistungsfaktorkorrektur- (Power Factor Correction)) Schaltung 430 angeschlossen. Zusätzlich sei bemerkt, dass die PFC-Schaltung 430 von dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weggelassen werden kann.Further, according to the present embodiment, is between the third switching circuit section 43 and the third voltage section 63 a PFC (Power Factor Correction) circuit 430 connected. In addition, it should be noted that the PFC circuit 430 from the electrical power conversion device 1 can be omitted according to the present embodiment.

In dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es, wie durch einen Pfeil P1 in 8 angegeben, möglich, Wechselstromleistung, die aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegeben wird, durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in Gleichstromleistung umzuwandeln, und die Hochspannungsbatterie BH (d.h. den ersten Spannungsabschnitt 61) mit der resultierenden Gleichstromleistung zu laden. Weiterhin ist es, wie es durch einen Pfeil P21 in 9 angegeben ist, ebenfalls möglich, eine Gleichstromleistung, die aus der Hochspannungsbatterie BH ausgegeben wird, durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in Wechselstromleistung umzuwandeln, und die resultierende Wechselstromleistung über den Wechselstromausgangsanschluss ACP auszugeben. In der vorstehend beschriebenen Weise ist es möglich, einen bidirektionalen Austausch von elektrischer Leistung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem dritten Spannungsabschnitt 63 über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 durchzuführen.In the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment, it is like an arrow P1 in 8th specified, possible, AC power resulting from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) is output by the electrical power conversion section 31 convert to DC power, and the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) with the resulting DC power. Furthermore, it's like an arrow P21 in 9 specified, is also possible, a DC power that comes from the high-voltage battery bra is output by the electrical power conversion section 31 convert to AC power, and the resulting AC power through the AC output connector ACP to spend. In the manner described above, it is possible to have a bidirectional exchange of electrical power between the first voltage section 61 and the third voltage section 63 about the electrical power conversion section 31 perform.

Das Laden der Hochspannungsbatterie BH mit elektrischer Leistung aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS wird durchgeführt, wenn das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand ist. In diesem Fall ist die elektrische Leistung, die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelt wird, in der Größenordnung von beispielsweise einigen Kilowatt bis einigen zehn Kilowatt. Im Gegensatz dazu wird während der Fahrt des Fahrzeugs das Laden der Hochspannungsbatterie BH nicht durchgeführt.Charging the high voltage battery bra with electrical power from the AC power supply ACS is performed when the vehicle is in a stopped state. In this case, the electrical power is generated by the electrical power conversion section 31 is converted, for example in the order of a few kilowatts to a few tens of kilowatts. In contrast, while the vehicle is traveling, charging the high voltage battery bra not done.

Stattdessen kann während des Fahrens des Fahrzeugs elektrische Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH einer elektrischen Last zugeführt werden, die mit dem Wechselstromausgangsanschluss ACP verbunden ist. In diesem Fall ist die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung beispielsweise kleiner als oder gleich 1,5 kW.Instead, electrical power can be drawn from the high-voltage battery while the vehicle is driving bra be supplied with an electrical load connected to the AC output terminal ACP connected is. In this case, that is through the electrical power conversion section 31 converted electrical power, for example less than or equal to 1.5 kW.

Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 konfiguriert ist, selektiv in einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart zu arbeiten. In der ersten Betriebsart wandelt der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 Wechselstromleistung, die aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS ausgegeben wird, in Gleichstromleistung um. Im Gegensatz dazu wandelt in der zweiten Betriebsart der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 Gleichstromleistung, die aus der Hochspannungsbatterie BH ausgegeben wird, in Wechselstromleistung um. Weiterhin ist die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung in der zweiten Betriebsart niedriger als in der ersten Betriebsart.That is, according to the present embodiment, the electrical power conversion section 31 is configured to work selectively in a first mode and a second mode. In the first mode, the electrical power conversion section converts 31 AC power resulting from the AC power supply ACS is output in DC power. In contrast, in the second mode, the electrical power conversion section converts 31 DC power coming from the high voltage battery bra is output into AC power. Furthermore, that is through the electrical power conversion section 31 converted electrical power lower in the second mode than in the first mode.

Dementsprechend arbeitet gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während des Betriebs des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 in der zweiten Betriebsart der Hilfsgleichspannungswandler 32 zur Durchführung einer Spannungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62.Accordingly, according to the present embodiment, operates during the operation of the electrical power conversion section 31 in the second operating mode the auxiliary DC-DC converter 32 for performing a voltage conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 .

Insbesondere arbeitet, wie es in 8 gezeigt ist, wenn das Fahrzeug in dem gestoppten Zustand ist, der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in dem ersten Betriebszustand, um die aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegebene Wechselstromleistung in Gleichstromleistung umzuwandeln; dann wird die Hochspannungsbatterie BH (d.h. der erste Spannungsabschnitt 61) mit der resultierenden Gleichstromleistung geladen. Im Gegensatz dazu arbeitet, wie es in 9 gezeigt ist, während der Fahrt des Fahrzeugs der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in der zweiten Betriebsart, um Gleichstromleistung, die aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) ausgegeben wird, in Wechselstromleistung umzuwandeln; dann wird die resultierende Wechselstromleistung über den Wechselstromausgangsanschluss ACP (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegeben.In particular, how it works in 8th is shown when the vehicle is in the stopped state, the electric power conversion section 31 in the first operating state to the from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) convert output AC power into DC power; then the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) loaded with the resulting DC power. In contrast, how it works in 9 is shown while the vehicle is traveling, the electric power conversion section 31 in the second mode to get DC power resulting from the High voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) is output to convert to AC power; then the resulting AC power is through the AC output connector ACP (ie the third voltage section 63 ) issued.

Weiterhin ist, wie es vorstehend beschrieben worden ist, die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 umgewandelte elektrische Leistung in der zweiten Betriebsart niedriger als in der ersten Betriebsart. Das heißt, dass die elektrische Leistung, die umgewandelt wird und in der durch den Pfeil P21 in 9 angegebenen Richtung zugeführt wird, niedriger als die elektrische Leistung ist, die umgewandelt wird und in der durch den Pfeil P1 in 8 angegebenen Richtung zugeführt wird. Daher gibt es während des Betriebs des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 in der zweiten Betriebsart einen Überschuss der elektrischen Nennleistung des gemeinsamen Konfigurationsabschnitts 33 in der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 gegenüber der Wechselstromleistung, die über den Wechselstromausgangsanschluss ACP (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegeben wird. Dementsprechend arbeitet während des Betriebs des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 in der zweiten Betriebsart der Hilfsgleichspannungswandler 32, um zu bewirken, dass Gleichstromleistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) durch das Spannungsheruntersetzen durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zugeführt wird. Folglich ist es während der Fahrt des Fahrzeugs möglich, elektrische Leistung aus dem zweiten Spannungsabschnitt 62 in der durch den Pfeil P22 in 9 angegebenen Richtung zuzuführen, während elektrische Leistung dem dritten Spannungsabschnitt 63 in der durch den Pfeil P21 in 9 angegebenen Richtung zugeführt wird.Furthermore, as described above, is by the electric power conversion section 31 converted electrical power lower in the second mode than in the first mode. That is, the electrical power that is converted and in the by the arrow P21 in 9 supplied direction is lower than the electrical power that is converted and in the direction indicated by the arrow P1 in 8th specified direction is fed. Therefore, there is during the operation of the electrical power conversion section 31 in the second mode of operation, an excess of the nominal electrical power of the common configuration section 33 in the electrical power conversion unit 3rd versus the AC power that goes through the AC output connector ACP (ie the third voltage section 63 ) is output. Accordingly, operates during the operation of the electrical power conversion section 31 in the second operating mode the auxiliary DC-DC converter 32 to cause DC power from the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) by reducing the voltage by the auxiliary DC-DC converter 32 the low-voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) is supplied. Consequently, while the vehicle is traveling, it is possible to extract electric power from the second voltage section 62 in the by the arrow P22 in 9 to supply specified direction, while electrical power to the third voltage section 63 in the by the arrow P21 in 9 specified direction is fed.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel während des Betriebs des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 in der zweiten Betriebsart möglich, elektrische Leistung dem zweiten Spannungsabschnitt 62 (d.h. der Niedrigspannungsbatterie BL) zuzuführen, indem der Überschuss der elektrischen Nennleistung des gemeinsamen Konfigurationsabschnitts 33 genutzt wird. Folglich wird es möglich, eine Redundanz der Zufuhr elektrischer Leistung zu dem zweiten Spannungsabschnitt 62 während der Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten, während eine Erhöhung in dem Ausmaß der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 unterdrückt wird. Weiterhin ist es, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in einem normalen Zustand ist (d.h. in einem Zustand, in dem keine Anomalität (oder Fehler) darin aufgetreten ist), möglich, elektrische Leistung dem zweiten Spannungsabschnitt 62 über sowohl dem Hauptgleichspannungswandler 2 als auch dem Hilfsgleichspannungswandler 32 zuzuführen. Zusätzlich kann das Ausmaß der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 beispielsweise durch die Teilezahl und/oder die Gesamtgröße repräsentiert sein.As described above, according to the present embodiment, it is during the operation of the electric power conversion section 31 possible in the second operating mode, electrical power the second voltage section 62 (ie the low voltage battery BL ) by the excess of the nominal electrical power of the common configuration section 33 is being used. As a result, it becomes possible to provide redundancy in supplying electric power to the second voltage section 62 to ensure while driving the vehicle while increasing the scale of the electrical power conversion unit 3rd is suppressed. It is also when the main DC-DC converter 2nd in a normal state (ie, in a state in which no abnormality (or error) has occurred therein), electrical power is possible to the second voltage section 62 across both the main DC converter 2nd as well as the auxiliary DC-DC converter 32 feed. In addition, the size of the electrical power conversion unit 3rd for example, be represented by the number of parts and / or the total size.

Weiterhin ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, die in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.Furthermore, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects that have been described in the first and second embodiments.

Fünftes AusführungsbeispielFifth embodiment

Wie es in 10 bis 12 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63, der mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden ist, aus einer Leistungsversorgung zum Laden gebildet.Like it in 10th to 12th is in an electrical power conversion device 1 according to the fifth embodiment, the third voltage section 63 that with the electrical power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd is connected, formed from a power supply for charging.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Leistungsversorgung, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, durch eine Wechselstromleistungsversorgung ACS verwirklicht. Die Wechselstromleistungsversorgung ACS kann beispielsweise eine Wechselstromladeeinrichtung sein. Zusätzlich sei bemerkt, dass die Leistungsversorgung, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, alternativ durch eine Gleichstromleistungsversorgung (beispielsweise eine Gleichstromladeeinrichtung) oder eine stationäre kontaktlose Ladeeinrichtung verwirklicht sein.According to the present embodiment, the power supply is the third voltage section 63 forms, through an AC power supply ACS realized. The AC power supply ACS can be an AC charger, for example. In addition, it should be noted that the power supply covering the third voltage section 63 forms, alternatively be realized by a DC power supply (for example a DC charging device) or a stationary contactless charging device.

In dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wie es durch einen Pfeil P1 in 11 angegeben ist, das Laden der Hochspannungsbatterie BH (d.h. des ersten Spannungsabschnitts 61) über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 mit elektrischer Leistung aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS durchgeführt.In the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment, as indicated by an arrow P1 in 11 is specified, the charging of the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) via the electrical power conversion section 31 with electrical power from the AC power supply ACS carried out.

Weiterhin arbeitet, wenn der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in einem Nichtbetriebszustand ist (d.h. einem Zustand, in dem er die elektrische Leistungsumwandlung nicht durchführt), der Hilfsgleichspannungswandler 32 zur Durchführung einer Spannungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62, wie es durch einen Pfeil P2 in 12 angegeben ist.Furthermore, when the electrical power conversion section works 31 is in a non-operating state (ie a state in which it does not perform the electrical power conversion), the auxiliary DC-DC converter 32 for performing a voltage conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 as indicated by an arrow P2 in 12th is specified.

Insbesondere wird, wenn das Fahrzeug in einem gestoppten Zustand ist, wie es durch den Pfeil P1 in 11 angegeben ist, die aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) ausgegebene Wechselstromleistung durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 in Gleichstromleistung umgewandelt; dann wird die Hochspannungsbatterie BH (d.h. der erste Spannungsabschnitt 61) mit der resultierenden Gleichstromleistung geladen. Demgegenüber arbeitet während der Fahrt des Fahrzeugs der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 nicht, und somit wird das Laden der Hochspannungsbatterie BH nicht durchgeführt. Stattdessen arbeitet, wie es durch den Pfeil P2 in 12 angegeben ist, der Hilfsgleichspannungswandler 32, der den gemeinsamen Konfigurationsabschnitt 33 mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 teilt, um zu bewirken, dass Gleichstromleistung aus der Hochspannungsbatterie BH der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) durch das Spannungsheruntersetzen durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 zugeführt wird.In particular, when the vehicle is in a stopped state, as indicated by the arrow P1 in 11 is specified which is from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) AC power output by the electrical power conversion section 31 converted to DC power; then the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) loaded with the resulting DC power. In contrast, the electric power conversion section operates while the vehicle is traveling 31 not, and thus charging the high voltage battery bra not done. Instead, it works as indicated by the arrow P2 in 12th is specified, the auxiliary DC-DC converter 32 which is the common configuration section 33 with the electrical power conversion section 31 divides to cause DC power from the high voltage battery bra the low-voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) by reducing the voltage by the auxiliary DC-DC converter 32 is fed.

In dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist im Gegensatz zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel kein Wechselstromausgangsanschluss ACP vorgesehen. Weiterhin ist in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel im Gegensatz zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel keine PFC-Schaltung vorgesehen. Jedoch sei bemerkt, dass das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls eine darin vorgesehene PFC-Schaltung aufweisen kann.In the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment is in contrast to the electrical power conversion device 1 according to the fourth embodiment, no AC output connection ACP intended. Furthermore, in the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment, in contrast to the electrical power conversion device 1 according to the fourth exemplary embodiment, no PFC circuit is provided. However, it should be noted that the electrical power conversion device 1 according to the present exemplary embodiment, can likewise have a PFC circuit provided therein.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, elektrische Leistung aus dem ersten Spannungsabschnitt 61 dem zweiten Spannungsabschnitt 62 durch Nutzen des gemeinsamen Konfigurationsabschnitts 33 zuzuführen, der ein Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 ist, der die elektrische Leistungsumwandlung während der Fahrt des Fahrzeugs nicht durchführt. Folglich wird es möglich, Redundanz der Zufuhr elektrischer Leistung zu dem zweiten Spannungsabschnitt 62 während der Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten, während eine Erhöhung des Ausmaßes der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 unterdrückt wird. Weiterhin ist es, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand ist, möglich, elektrische Leistung dem zweiten Spannungsabschnitt 62 sowohl über den Hauptgleichspannungswandler 2 als auch über den Hilfsgleichspannungswandler 32 zuzuführen.As described above, according to the present embodiment, it is possible to extract electric power from the first voltage section 61 the second voltage section 62 by using the common configuration section 33 which is a part of the electrical power conversion section 31 that does not perform the electrical power conversion while the vehicle is traveling. As a result, it becomes possible to provide redundancy in supplying electric power to the second voltage section 62 ensure while driving the vehicle while increasing the size of the electrical power conversion unit 3rd is suppressed. It is also when the main DC-DC converter 2nd in the normal state, electrical power is possible the second voltage section 62 both through the main DC converter 2nd as well as via the auxiliary DC-DC converter 32 feed.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, die in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects described in the first and second embodiments.

Sechstes AusführungsbeispielSixth embodiment

Wie es in 13 bis 15 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 weiterhin ein vierter Spannungsabschnitt 64, der bei einer vierten Spannung arbeitet, zusätzlich zu dem ersten Spannungsabschnitt 61, dem zweiten Spannungsabschnitt 62 und dem dritten Spannungsabschnitt 63, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, verbunden.Like it in 13 to 15 is in an electrical power conversion device 1 according to the sixth embodiment with the electrical power conversion unit 3rd a fourth section of tension 64 operating at a fourth voltage, in addition to the first voltage section 61 , the second voltage section 62 and the third voltage section 63 that have been described in the previous exemplary embodiments.

Insbesondere weist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wie es in 13 gezeigt ist, der Mehrfachanschluss-Transformator 40 vier Spulen auf, die magnetisch miteinander gekoppelt sind. Weiterhin ist mit dem Mehrfachanschluss-Transformator 40 zusätzlich zu den ersten, zweiten und dritten Schalt-Schaltungsabschnitten 41, 42 und 43, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind, ein vierter Schalt-Schaltungsabschnitt 44 verbunden. Mit dem vierten Schalt-Schaltungsabschnitt 44 ist der vierte Spannungsabschnitt 64 verbunden.In particular, according to the present exemplary embodiment, as shown in 13 is shown, the multi-port transformer 40 four coils that are magnetically coupled to each other. Furthermore with the multiple connection transformer 40 in addition to the first, second and third switching circuit sections 41 , 42 and 43 a fourth switching circuit section described in the previous embodiments 44 connected. With the fourth switching circuit section 44 is the fourth voltage section 64 connected.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der vierte Spannungsabschnitt 64 aus einer Solarleistungsversorgung SS gebildet. Die Solarleistungsversorgung SS kann beispielsweise ein Solarleistungsgenerator sein, der Solarpaneele aufweist, die auf dem Dach des Fahrzeugs angeordnet sind.According to the present embodiment, the fourth voltage section 64 from a solar power supply SS educated. The solar power supply SS can be, for example, a solar power generator that has solar panels that are arranged on the roof of the vehicle.

Weiterhin ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zwischen dem dritten Schalt-Schaltungsabschnitt 43 und dem dritten Spannungsabschnitt 63 die PFC-Schaltung 430 angeschlossen, wie gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel.Further, according to the present embodiment, is between the third switching circuit section 43 and the third voltage section 63 the PFC circuit 430 connected as in the fourth embodiment.

Zusätzlich können als Komponenten des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 der dritte Spannungsabschnitt 63 und der vierte Spannungsabschnitt 64 in der Interpretation miteinander ersetzt werden. Das heißt, dass die Wechselstromleistungsversorgung ACS als der vierte Spannungsabschnitt 64 interpretiert (oder betrachtet) werden kann und die Solarleistungsversorgung SS als der dritte Spannungsabschnitt 63 interpretiert werden kann.In addition, as components of the electrical power conversion device 1 the third section of tension 63 and the fourth voltage section 64 in the interpretation are replaced with each other. That is, the AC power supply ACS than the fourth voltage section 64 can be interpreted (or viewed) and the solar power supply SS than the third voltage section 63 can be interpreted.

In dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wie es durch Pfeile P11 und P12 in 14 angegeben ist, während des Ladens der Hochspannungsbatterie BH (d.h. des ersten Spannungsabschnitts 61) mit elektrischer Leistung aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) elektrische Leistung, die durch die Solarleistungsversorgung SS (d.h. dem vierten Spannungsabschnitt 64) erzeugt wird, ebenfalls der Hochspannungsbatterie BH zugeführt werden.In the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment, as indicated by arrows P11 and P12 in 14 is indicated while charging the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) with electrical power from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) electrical power, through the solar power supply SS (ie the fourth voltage section 64 ) is generated, also the high-voltage battery bra be fed.

Weiterhin kann, wie es durch Pfeile P21 und P22 in 15 angegeben ist, während der Zufuhr elektrischer Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) zu der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) über den Hilfsgleichspannungswandler 32 elektrische Leistung, die durch die Solarleistungsversorgung SS (d.h. dem vierten Spannungsabschnitt 64) erzeugt wird, ebenfalls der Niedrigspannungsbatterie BL zugeführt werden. Folglich kann ein Teil der elektrischen Leistung, der andernfalls vollständig durch den ersten Spannungsabschnitt 61 zugeführt würde, stattdessen durch den vierten Spannungsabschnitt 64 zugeführt werden.Furthermore, as indicated by arrows P21 and P22 in 15 is specified while supplying electrical power from the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) to the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) via the auxiliary DC converter 32 electrical power generated by the solar power supply SS (ie the fourth voltage section 64 ) is generated, also the low-voltage battery BL be fed. As a result, some of the electrical power that would otherwise be entirely through the first voltage section 61 would be supplied instead through the fourth voltage section 64 be fed.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den ersten, zweiten und fünften Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first, second and fifth embodiments.

Siebtes AusführungsbeispielSeventh embodiment

Wie es in 16 und 17 gezeigt ist, wird in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel der Betrieb des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 bei Auftreten irgendeiner Anomalität in dem Hauptgleichspannungswandler 2 gestoppt.Like it in 16 and 17th is shown in an electrical power conversion device 1 according to the seventh embodiment, the operation of the electric power conversion section 31 if there is any abnormality in the main DC-DC converter 2nd stopped.

Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Zufuhr elektrischer Leistung aus dem ersten Spannungsabschnitt 61 zu dem dritten Spannungsabschnitt 63 über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 vollständig gestoppt werden kann.That is, according to the present embodiment, the supply of electric power from the first voltage section 61 to the third voltage section 63 about the electrical power conversion section 31 can be stopped completely.

Insbesondere kann, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand ist, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 durch den Hauptgleichspannungswandler 2 durchgeführt werden, wie es durch einen Pfeil P3 in 16 angegeben ist. Weiterhin kann eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem dritten Spannungsabschnitt 63 durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 durchgeführt werden, wie es durch einen Pfeil P1 in 16 angegeben ist. Zusätzlich ist es, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand ist, unnötig, dass der Hilfsgleichspannungswandler 32 arbeitet.In particular, if the main DC-DC converter 2nd is in the normal state, an electrical power conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 through the main DC converter 2nd be carried out as indicated by an arrow P3 in 16 is specified. Furthermore, an electrical power conversion can take place between the first voltage section 61 and the third voltage section 63 through the electrical power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd be carried out as indicated by an arrow P1 in 16 is specified. In addition, it is when the main DC / DC converter 2nd in the normal state, it is unnecessary that the auxiliary DC-DC converter 32 is working.

Im Gegensatz dazu kann, wenn der Betrieb des Gleichspannungswandlers 2 aufgrund einer darin auftretenden Anomalität unmöglich wird, stattdessen eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 durch den Hilfsgleichspannungswandler 32 durchgeführt werden, wie es durch einen Pfeil P2 in 17 angegeben ist. Zusätzlich ist es, wenn es erforderlich ist, ausreichende elektrische Leistung der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zuzuführen, vorzuziehen, eine elektrische Leistungszufuhr zu dem dritten Spannungsabschnitt 63 zu stoppen.In contrast, when operating the DC-DC converter 2nd due to an abnormality occurring therein, an electrical power conversion between the first voltage section becomes impossible instead 61 and the second voltage section 62 through the auxiliary DC-DC converter 32 be carried out as indicated by an arrow P2 in 17th is specified. In addition, it is sufficient electric power of the low voltage battery when it is required BL (ie the second voltage section 62 ) to supply, preferably an electric power supply to the third voltage section 63 to stop.

Dementsprechend wird in der vorstehend beschriebenen Situation, wie es in 17 gezeigt ist, der Betrieb des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 gestoppt, während der Hilfsspannungswandler 32 arbeitet, um elektrische Leistung der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zuzuführen.Accordingly, in the situation described above, as described in 17th the operation of the electrical power conversion section is shown 31 stopped while the auxiliary voltage converter 32 works to electrical power of the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) feed.

Weiterhin ist es, um die vorstehend beschriebene Steuerung zu erlauben oder zu erleichtern, vorzuziehen, dass der Einfluss des Stoppens der elektrischen Leistungszufuhr zu dem dritten Spannungsabschnitt 63 auf das Fahren des Fahrzeugs klein ist. Dementsprechend sind die elektrischen Lasten, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bilden, vorzugsweise derart, dass der Betrieb der elektrischen Lasten LD keinen oder lediglich einen kleinen Einfluss auf die Fahrt des Fahrzeugs aufweist. Derartige elektrische Lasten LD weisen beispielsweise eine Heizung, eine Audiovorrichtung, eine Innendeckenlampe und eine Klimaanlage auf.Furthermore, in order to allow or facilitate the control described above, it is preferable that the influence of stopping the electric power supply to the third voltage section 63 on driving the vehicle is small. Accordingly, the electrical loads covering the third voltage section 63 form, preferably such that the operation of the electrical loads LD has no or only a small influence on the driving of the vehicle. Such electrical loads LD have, for example, a heater, an audio device, an indoor ceiling lamp, and an air conditioner.

Zusätzlich können die elektrischen Lasten LD eine Heizung zum Heizen eines elektrisch geheizten Katalysators aufweisen, der in einem Abgassystem eines Hybridfahrzeugs vorgesehen ist. In diesem Fall weist, da das Heizen des Katalysators durch die Heizung lediglich unmittelbar vor Antreiben des Hybridfahrzeugs durch die Kraftmaschine durchgeführt wird, das Stoppen der elektrischen Leistungszufuhr zu der Heizung keinen besonderen Einfluss auf das Fahren des Hybridfahrzeugs. Weiterhin können die elektrischen Lasten LD eine Heizung zum Heizen eines Sitzes aufweisen, in diesem Fall weist das Stoppen der elektrischen Leistungszufuhr zu der Heizung keinen Einfluss auf die Fahrt des Fahrzeugs auf.In addition, the electrical loads LD have a heater for heating an electrically heated catalyst, which is provided in an exhaust system of a hybrid vehicle. In this case, since the heating of the catalyst by the heater is performed only immediately before the hybrid vehicle is driven by the engine, stopping the electric power supply to the heater has no particular influence on the driving of the hybrid vehicle. Furthermore, the electrical loads LD have a heater for heating a seat, in this case stopping the electrical power supply to the heater has no influence on the travel of the vehicle.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel möglich, zuverlässig eine Redundanz der elektrischen Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 ohne Einfluss auf die Fahrt des Fahrzeugs zu gewährleisten. Das heißt, dass, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in einem anormalen Zustand (d.h. einem Zustand, in dem irgendeine Anomalität (oder Fehler) darin aufgetreten ist) ist, es immer noch möglich ist, einen Betrieb elektrischer Lasten zu gewährleisten, die mit der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) verbunden sind.As described above, according to the present embodiment, it is possible to reliably provide redundancy of the electrical power conversion between the first voltage section 61 and the second voltage section 62 without affecting the driving of the vehicle. That is, if the main DC-DC converter 2nd in an abnormal state (ie a state in which any abnormality (or failure) has occurred in it, it is still possible to ensure operation of electrical loads associated with the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) are connected.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first and second embodiments.

Achtes AusführungsbeispielEighth embodiment

Wie es in 18 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem achten Ausführungsbeispiel der vierte Spannungsabschnitt 64 aus einer Wechselstromleistungsversorgung ACS und einem Wechselstromausgangsanschluss ACP gebildet.Like it in 18th is in an electrical power conversion device 1 according to the eighth embodiment, the fourth voltage section 64 from an AC power supply ACS and an AC output connector ACP educated.

Insbesondere sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 der erste Spannungsabschnitt 61, der zweiten Spannungsabschnitt 62, der dritte Spannungsabschnitt 63 und der vierte Spannungsabschnitt 64 verbunden, wie gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Jedoch unterscheiden sich der dritte Spannungsabschnitt 63 und der vierte Spannungsabschnitt 64 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel in der Konfiguration von denjenigen gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel. Weiterhin sind der erste Spannungsabschnitt 61, der zweite Spannungsabschnitt 62 und der dritte Spannungsabschnitt 63 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils identisch zu denjenigen gemäß dem siebten Ausführungsbeispiel. Weiterhin sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Wechselstromleistungsversorgung ACS und der Wechselstromausgangsanschluss ACP, die zusammen den vierten Spannungsabschnitt 64 bilden, mit dem vierten Schalt-Schaltungsabschnitt 44 über eine PFC- (Leistungsfaktorkorrektur- (Power Factor Correction)) Schaltung 440 verbunden. Außerdem sind der vierte Schalt-Schaltungsabschnitt 44 und die PFC-Schaltung 440 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jeweils identisch zu dem dritten Schalt-Schaltungsabschnitt 43 und der PFC-Schaltung 430 gemäß dem sechsten Ausführungsbeispiel.In particular, according to the present embodiment with the electrical power conversion unit 3rd the first section of tension 61 , the second voltage section 62 , the third voltage section 63 and the fourth voltage section 64 connected as in the sixth embodiment. However, the third voltage section differs 63 and the fourth voltage section 64 according to the present embodiment in the configuration of those according to the sixth embodiment. Furthermore, the first voltage section 61 , the second voltage section 62 and the third voltage section 63 according to the present embodiment are identical to those according to the seventh embodiment. Furthermore, according to the present embodiment, the AC power supply ACS and the AC output connector ACP that together the fourth voltage section 64 form with the fourth switching circuit section 44 via a PFC (Power Factor Correction) circuit 440 connected. In addition, the fourth switching circuit section 44 and the PFC circuit 440 according to the present embodiment, each identical to the third switching circuit section 43 and the PFC circuit 430 according to the sixth embodiment.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Betrieb des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts 31 bei Auftreten irgendeiner Anomalität (oder eines Fehlers) in dem Hauptgleichspannungswandler 2 gestoppt. Folglich werden sowohl die Zufuhr elektrischer Leistung aus dem ersten Spannungsabschnitt 61 zu dem dritten Spannungsabschnitt 63 über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 als auch die Zufuhr elektrischer Leistung aus dem ersten Spannungsabschnitt 61 zu dem Wechselstromausgangsanschluss ACP des vierten Spannungsabschnitts 64 über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 gestoppt. Als Ergebnis wird es möglich, Redundanz der Zufuhr elektrischer Leistung aus dem ersten Spannungsabschnitt 61 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 zu gewährleisten.According to the present embodiment, the operation of the electric power conversion section 31 if any abnormality (or fault) occurs in the main DC-DC converter 2nd stopped. Consequently, both the supply of electrical power from the first voltage section 61 to the third voltage section 63 about the electrical power conversion section 31 as well as the supply of electrical power from the first voltage section 61 to the AC output connector ACP the fourth voltage section 64 about the electrical power conversion section 31 stopped. As a result, it becomes possible to provide redundancy in the supply of electrical power from the first voltage section 61 and the second voltage section 62 to ensure.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkung zu erzielen, wie sie in den ersten, zweiten und siebten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effect as that described in the first, second and seventh embodiments.

Neuntes AusführungsbeispielNinth embodiment

Wie es in 19 und 20 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem neunten Ausführungsbeispiel die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 konfiguriert, in der Lage zu sein, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 durchzuführen.Like it in 19th and 20th is in an electrical power conversion device 1 according to the ninth embodiment, the electric power conversion unit 3rd configured to be able to perform an electrical power conversion between the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) and the second voltage section 62 perform.

Insbesondere wird gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand ist, das Laden der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. des zweiten Spannungsabschnitts 62) über den Hauptgleichspannungswandler 2 mit elektrischer Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) durchgeführt, wie es durch einen Pfeil P3 in 19 angegeben ist. Weiterhin wird das Laden der Hochspannungsbatterie BH (d.h. des ersten Spannungsabschnitts 61) ebenfalls über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 mit elektrischer Leistung aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) durchgeführt, wie es durch einen Pfeil P1 in 19 angegeben ist.In particular, according to the present embodiment, when the main DC-DC converter 2nd is in the normal state, charging the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) via the main DC-DC converter 2nd with electrical power from the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) performed as indicated by an arrow P3 in 19th is specified. Furthermore, the charging of the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) also via the electrical power conversion section 31 with electrical power from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) performed as indicated by an arrow P1 in 19th is specified.

Wenn im Gegensatz dazu der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem anormalen Zustand ist, wird das Laden der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. des zweiten Spannungsabschnitts 62) über den Hilfsgleichspannungswandler 32 mit elektrischer Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) durchgeführt, wie es durch einen Pfeil P21 in 20 angegeben ist. Weiterhin wird elektrische Leistung ebenfalls aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) über die elektrische Leistungsumwandlungseinheit 3 der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zugeführt, wie es durch einen Pfeil P22 in 20 angegeben ist.In contrast, if the main DC-DC converter 2nd is in the abnormal state, charging the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) via the auxiliary DC converter 32 with electrical power from the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) performed as indicated by an arrow P21 in 20th is specified. Furthermore, electrical power also comes from the AC power supply ACS (ie the third voltage section 63 ) via the electrical power conversion unit 3rd the low-voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) fed as indicated by an arrow P22 in 20th is specified.

Genauer bilden gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der dritte Schalt-Schaltungsabschnitt 43, der Mehrfachanschluss-Transformator 40 und der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt 42 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 zusammen einen Gleichspannungswandler, durch den eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem dritten Spannungsabschnitt 63 und dem zweiten Spannungsabschnitt 62 durchgeführt wird. More specifically, according to the present embodiment, the third switching circuit section 43 , the multiple connection transformer 40 and the second switching circuit section 42 the electrical power conversion unit 3rd together a DC-DC converter, through which an electrical power conversion between the third voltage section 63 and the second voltage section 62 is carried out.

Als Ergebnis kann ein Teil der elektrischen Leistung, die andernfalls vollständig durch den ersten Spannungsabschnitt 61 zugeführt werden würde, stattdessen durch den dritten Spannungsabschnitt 63 zugeführt werden.As a result, some of the electrical power that is otherwise completely through the first voltage section 61 would be supplied instead through the third voltage section 63 be fed.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den ersten, zweiten und vierten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first, second and fourth embodiments.

Zehntes AusführungsbeispielTenth embodiment

Wie es in 21 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 zusätzlich zu dem ersten Spannungsabschnitt 61, dem zweiten Spannungsabschnitt 62, dem dritten Spannungsabschnitt 63 und dem vierten Spannungsabschnitt 64, die in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind (siehe beispielsweise 13), weiterhin ein fünfter Spannungsabschnitt 65, der bei einer fünften Spannung arbeitet, verbunden.Like it in 21 is in an electrical power conversion device 1 according to the tenth embodiment with the electrical power conversion unit 3rd in addition to the first voltage section 61 , the second voltage section 62 , the third voltage section 63 and the fourth voltage section 64 that have been described in the previous exemplary embodiments (see for example 13 ), a fifth voltage section 65 that works at a fifth voltage.

Zusätzlich können als Komponenten des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 der dritte Spannungsabschnitt 63, der vierte Spannungsabschnitt 64 und der fünfte Spannungsabschnitt 66 miteinander in der Interpretation ersetzt werden.In addition, as components of the electrical power conversion device 1 the third section of tension 63 , the fourth tension section 64 and the fifth voltage section 66 with each other in the interpretation.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist, wie es in 21 gezeigt ist, der Mehrfachanschluss-Transformator 40 fünf Spulen auf, die magnetisch miteinander gekoppelt sind. Weiterhin ist mit dem Mehrfachanschluss-Transformator 40 ein fünfter Schalt-Schaltungsabschnitt 45 zusätzlich zu den ersten, zweiten, dritten und vierten Schalt-Schaltungsabschnitten 41, 42, 43 und 44 verbunden, die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen beschrieben sind. Mit dem fünften Schalt-Schaltungsabschnitt 45 ist der fünfte Spannungsabschnitt 65 verbunden.According to the present embodiment, as shown in 21 is shown, the multi-port transformer 40 five coils that are magnetically coupled to each other. Furthermore with the multiple connection transformer 40 a fifth switching circuit section 45 in addition to the first, second, third and fourth switching circuit sections 41 , 42 , 43 and 44 connected, which are described in the above-described embodiments. With the fifth switching circuit section 45 is the fifth voltage section 65 connected.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der fünfte Spannungsabschnitt 65 aus einer Gleichstromleistungsversorgung DCS gebildet. Die Gleichstromleistungsversorgung DCS kann beispielsweise eine Gleichstromladeeinrichtung wie eine Leistungsversorgungsstation sein.According to the present embodiment, the fifth voltage section 65 from a DC power supply DCS educated. The DC power supply DCS can be, for example, a DC charging device such as a power supply station.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, können gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 drei Leistungsversorgungen, d.h. die Wechselstromleistungsversorgung ACS, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, die Solarleistungsversorgung SS, die den vierten Spannungsabschnitt 64 bildet, und die Gleichstromleistungsversorgung DC, die den fünften Spannungsabschnitt 65 bildet, verbunden werden. Folglich kann das Laden der Hochspannungsbatterie BH (d.h. des ersten Spannungsabschnitts 61) mit elektrischer Leistung aus irgendeiner der drei Leistungsversorgungen durchgeführt werden. Weiterhin kann elektrische Leistung aus irgendeiner der drei Leistungsversorgungen ebenfalls zum Laden der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. des zweiten Spannungsabschnitts 62) verwendet werden.As described above, according to the present embodiment, the electric power conversion unit can 3rd three power supplies, ie the AC power supply ACS that the third voltage section 63 forms the solar power supply SS that the fourth voltage section 64 forms, and the DC power supply DC that the fifth voltage section 65 forms, be connected. Consequently, charging the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) with electrical power from any of the three power supplies. Furthermore, electrical power from any of the three power supplies can also be used to charge the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) be used.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den ersten, zweiten, fünften und sechsten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first, second, fifth and sixth embodiments.

Elftes AusführungsbeispielEleventh embodiment

Wie es in 22 bis 24 gezeigt ist, ist in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63, der mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden ist, aus einer Niedrigspannungsbatterie BLa gebildet, die sich von der Niedrigspannungsbatterie BL, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet, unterscheidet.Like it in 22 to 24th is in an electrical power conversion device 1 according to the eleventh embodiment, the third voltage section 63 that with the electrical power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd is connected from a low voltage battery BLa formed by the low voltage battery BL that the second voltage section 62 forms, distinguishes.

Die Niedrigspannungsbatterie BLa weist eine niedrigere Spannung als die Hochspannungsbatterie BH auf, die den ersten Spannungsabschnitt 61 bildet. Die Niedrigspannungsbatterie BLa ist ebenfalls in dem Fahrzeug eingebaut, ähnlich zu der Niedrigspannungsbatterie BL, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet.The low voltage battery BLa has a lower voltage than the high-voltage battery bra on that the first voltage section 61 forms. The low voltage battery BLa is also built into the vehicle, similar to the low voltage battery BL that the second voltage section 62 forms.

Die Niedrigspannungsbatterie BLa, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, unterscheidet sich in der Spannung von der Niedrigspannungsbatterie BL, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet. Beispielsweise kann die nominelle Spannung der Niedrigspannungsbatterie BLa 7 V oder 48 V sein, wohingegen die nominelle Spannung der Niedrigspannungsbatterie BL 12 V ist.The low voltage battery BLa that the third voltage section 63 is different in voltage from the low voltage battery BL that the second voltage section 62 forms. For example, the nominal voltage of the low voltage battery BLa 7 V or 48 V, whereas the nominal voltage of the low voltage battery BL Is 12 V.

Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt 31 mit einer ersten elektrischen Leistungsspeichervorrichtung (d.h. der Niedrigspannungsbatterie BLa) verbunden ist, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, wohingegen sowohl der Hauptgleichspannungswandler 2 als auch der Hilfsgleichspannungswandler 32 mit einer zweiten elektrischen Leistungsspeichervorrichtung (d.h. der Niedrigspannungsbatterie BL), die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet, verbunden sind. Die erste elektrische Leistungsspeichervorrichtung unterscheidet sich in der Spannung von der zweiten elektrischen Leistungsspeichervorrichtung.That is, according to the present embodiment, the electrical Power conversion section 31 with a first electrical power storage device (ie, the low voltage battery BLa ) connected to the third voltage section 63 forms, whereas both the main DC-DC converter 2nd as well as the auxiliary DC-DC converter 32 with a second electrical power storage device (ie, the low voltage battery BL ), the second voltage section 62 forms, are connected. The first electrical power storage device differs in voltage from the second electrical power storage device.

Mit der Niedrigspannungsbatterie BL, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet, sind elektrische Lasten verbunden, die die Fahrt des Fahrzeugs beeinflussen können. Demgegenüber sind mit der Niedrigspannungsbatterie BLa, die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, elektrische Lasten verbunden, die keinen oder lediglich einen kleinen Einfluss auf die Fahrt des Fahrzeugs aufweisen.With the low-voltage battery BL that the second voltage section 62 forms, electrical loads are connected which can influence the driving of the vehicle. Contrast with the low voltage battery BLa that the third voltage section 63 forms, connected electrical loads that have little or no influence on the driving of the vehicle.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand ist, elektrische Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) über den Hauptgleichspannungswandler 2 zugeführt, wie es durch einen Pfeil P3 in 23 angegeben ist. Weiterhin wird elektrische Leistung ebenfalls aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) über den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt 31 der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 zugeführt, wie es durch einen Pfeil P1 in 23 angegeben ist.According to the present embodiment, when the main DC-DC converter 2nd is in the normal state, electrical power from the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) of the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) via the main DC-DC converter 2nd fed as indicated by an arrow P3 in 23 is specified. Furthermore, electrical power also comes from the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) of the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) via the electrical power conversion section 31 the electrical power conversion unit 3rd fed as indicated by an arrow P1 in 23 is specified.

Im Gegensatz dazu wird, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem anormalen Zustand ist, elektrische Leistung aus der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) über den Hilfsgleichspannungswandler 32 zugeführt, wie es durch einen Pfeil P11 in 24 angegeben ist. Dabei wird ein Teil von elektrischer Leistung, der aus der Hochspannungsbatterie BH der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) zugeführt werden würde, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem normalen Zustand wäre, ebenfalls der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zugeführt.In contrast, when the main DC-DC converter 2nd is in the abnormal state, electrical power from the high voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) of the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) via the auxiliary DC converter 32 fed as indicated by an arrow P11 in 24th is specified. This involves part of the electrical power coming from the high-voltage battery bra the low-voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) would be supplied if the main DC-DC converter 2nd would also be in the normal state of the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) fed.

Das heißt, dass gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem anormalen Zustand ist, die Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63), wie es durch einen Pfeil P12 in 24 angegeben ist, begrenzt wird, wodurch die Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) gewährleistet wird. Folglich wird es möglich, zuverlässig diejenigen elektrischen Lasten zu versorgen, die mit der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) verbunden sind, und die die Fahrt des Fahrzeugs beeinflussen können.That is, according to the present embodiment, when the main DC-DC converter 2nd is in the abnormal state, the supply of electric power to the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) as it is by an arrow P12 in 24th is specified, thereby reducing the supply of electrical power to the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) is guaranteed. As a result, it becomes possible to reliably supply those electrical loads that are associated with the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) are connected and which can influence the driving of the vehicle.

Weiterhin ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, die in den ersten und zweiten Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.Furthermore, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects that have been described in the first and second embodiments.

Zusätzlich kann, obwohl es in den FIGN. nicht gezeigt ist, in dem vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel der dritte Spannungsabschnitt 63 alternativ durch eine erste elektrische Last gebildet sein und kann der zweite Spannungsabschnitt 62 alternativ aus einer zweiten elektrischen Last gebildet sein. Das heißt, dass die erste elektrische Last direkt mit dem dritten Schalt-Schaltungsabschnitt 43 verbunden sein kann, ohne dass die erste elektrische Leistungsspeichervorrichtung (d.h. die Niedrigspannungsbatterie BLa) dazwischen geschaltet ist, kann die zweite elektrische Last direkt mit dem zweiten Schalt-Schaltungsabschnitt 42 verbunden sein, ohne dass die zweite elektrische Leistungsspeichervorrichtung (d.h. die Niedrigspannungsbatterie BL) dazwischen geschaltet ist. In diesem Fall unterscheidet sich die Spannung, bei der die erste elektrische Last arbeitet, von der Spannung, bei der die zweite elektrische Last arbeitet.In addition, although it is shown in FIGN. is not shown in the electric power conversion device described above 1 according to the eleventh embodiment, the third voltage section 63 alternatively, can be formed by a first electrical load and the second voltage section 62 alternatively be formed from a second electrical load. That is, the first electrical load is directly connected to the third switching circuit section 43 can be connected without the first electric power storage device (ie, the low voltage battery BLa ) is connected in between, the second electrical load can be directly connected to the second switching circuit section 42 be connected without the second electric power storage device (ie, the low voltage battery BL ) is connected in between. In this case, the voltage at which the first electrical load operates differs from the voltage at which the second electrical load operates.

In dem vorstehend beschriebenen elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel kann alternativ die Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. die erste elektrische Leistungsspeichervorrichtung), die den dritten Spannungsabschnitt 63 bildet, alternativ dieselbe Spannung wie die Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. die zweite elektrische Leistungsspeichervorrichtung) aufweisen, die den zweiten Spannungsabschnitt 62 bildet.In the electrical power conversion device described above 1 according to the eleventh embodiment, the low voltage battery may alternatively BLa (ie, the first electric power storage device) that the third voltage section 63 alternatively forms the same voltage as the low-voltage battery BL (ie, the second electrical power storage device) having the second voltage section 62 forms.

Zwölftes AusführungsbeispielTwelfth embodiment

Wie es in 25 gezeigt ist, weist im Vergleich zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel (siehe 22) ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel weiterhin einen vierten Spannungsabschnitt 64 auf, der mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden ist. Der vierte Spannungsabschnitt 64 ist aus einer Solarleistungsversorgung SS gebildet.Like it in 25th is shown compared to the electrical power conversion device 1 according to the eleventh embodiment (see 22 ) an electrical power conversion device 1 according to the twelfth embodiment, a fourth voltage section 64 on that with the electrical power conversion unit 3rd connected is. The fourth section of tension 64 is from a solar power supply SS educated.

In dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann elektrische Leistung aus der Solarleistungsversorgung SS (d.h. dem vierten Spannungsabschnitt 64) der Hochspannungsbatterie BH (d.h. dem ersten Spannungsabschnitt 61) zugeführt werden. Weiterhin kann elektrische Leistung ebenfalls aus der Solarleistungsversorgung SS sowohl der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) als auch der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) zugeführt werden. In the electrical power conversion device 1 According to the present exemplary embodiment, electrical power can be obtained from the solar power supply SS (ie the fourth voltage section 64 ) of the high-voltage battery bra (ie the first voltage section 61 ) are fed. Furthermore, electrical power can also come from the solar power supply SS both the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) as well as the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) are fed.

Folglich wird es möglich, die Begrenzung auf die Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) abzuschwächen, wenn der Hauptgleichspannungswandler 2 in dem anormalen Zustand ist. Das heißt, da elektrische Leistung ebenfalls aus der Solarleistungsversorgung SS (d.h. dem vierten Spannungsabschnitt 64) sowohl der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) als auch der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) zugeführt werden kann, es möglich wird, ausreichende elektrische Leistung der Niedrigspannungsbatterie BL zuzuführen, ohne dass die Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BLa signifikant reduziert wird. As a result, it becomes possible to limit the electric power supply to the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) weaken when the main DC-DC converter 2nd is in the abnormal state. That means, since electrical power also comes from the solar power supply SS (ie the fourth voltage section 64 ) both the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) as well as the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) can be supplied, it becomes possible sufficient electrical power of the low-voltage battery BL supply without the supply of electric power to the low voltage battery BLa is significantly reduced.

Zusätzlich ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind.In addition, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the first embodiment.

Dreizehntes AusführungsbeispielThirteenth embodiment

Wie es in 26 gezeigt ist, sind in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem dreizehnten Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden: der erste Spannungsabschnitt 61, der aus der Hochspannungsbatterie BH gebildet ist, der zweite Spannungsabschnitt 62, der aus der Niedrigspannungsbatterie BL gebildet ist, der dritte Spannungsabschnitt 63, der aus der Niedrigspannungsbatterie BLa gebildet ist, der vierte Spannungsabschnitt 64, der aus der Wechselstromleistungsversorgung ACS gebildet ist, und der fünfte Spannungsabschnitt 65, der aus der Solarleistungsversorgung SS gebildet ist.Like it in 26 are shown in an electrical power conversion device 1 according to the thirteenth embodiment with the electric power conversion unit 3rd connected: the first voltage section 61 that comes from the high voltage battery bra is formed, the second voltage section 62 coming from the low voltage battery BL is formed, the third voltage section 63 coming from the low voltage battery BLa is formed, the fourth voltage section 64 coming from the AC power supply ACS is formed, and the fifth voltage section 65 that comes from the solar power supply SS is formed.

Das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als das Ergebnis des Hinzufügens der Wechselstromleistungsversorgung ACS zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel (siehe 25) betrachtet werden. Weiterhin kann das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als das Ergebnis des Ersetzens der Gleichstromleistungsversorgung DCS in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zehnten Ausführungsbeispiel (siehe 21) mit der Niedrigspannungsbatterie BLa betrachtet werden.The electrical power conversion device 1 according to the present embodiment, as the result of adding the AC power supply ACS to the electrical power conversion device 1 according to the twelfth embodiment (see 25th ) to be viewed as. Furthermore, the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment also as the result of the replacement of the DC power supply DCS in the electrical power conversion device 1 according to the tenth embodiment (see 21 ) with the low voltage battery BLa to be viewed as.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, ist es ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in den zehnten und zwölften Ausführungsbeispielen beschrieben worden sind.According to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the tenth and twelfth embodiments.

Vierzehntes AusführungsbeispielFourteenth embodiment

Wie es in 27 gezeigt ist, sind in einem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vierzehnten Ausführungsbeispiel mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 verbunden: der erste Spannungsabschnitt 61, der aus der Hochspannungsbatterie BH gebildet ist, der zweite Spannungsabschnitt 62, der aus der Niedrigspannungsbatterie BL gebildet ist, der dritte Spannungsabschnitt 63, der aus der Niedrigspannungsbatterie BLa gebildet ist, und der vierte Spannungsabschnitt 64, der aus den elektrischen Lasten LD gebildet ist.Like it in 27 are shown in an electrical power conversion device 1 according to the fourteenth embodiment with the electric power conversion unit 3rd connected: the first voltage section 61 that comes from the high voltage battery bra is formed, the second voltage section 62 coming from the low voltage battery BL is formed, the third voltage section 63 coming from the low voltage battery BLa is formed, and the fourth voltage section 64 coming from the electrical loads LD is formed.

Das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann als das Ergebnis des Ersetzens der Solarleistungsversorgung SS in dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem zwölften Ausführungsbeispiel (siehe 25) mit den elektrischen Lasten LD betrachtet werden. Weiterhin kann das elektrische Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls als das Ergebnis des Hinzufügens der elektrischen Lasten LD zu dem elektrischen Leistungsumwandlungsgerät 1 gemäß dem elften Ausführungsbeispiel (siehe 22) betrachtet werden.The electrical power conversion device 1 According to the present embodiment, as the result of the replacement of the solar power supply SS in the electrical power conversion device 1 according to the twelfth embodiment (see 25th ) with the electrical loads LD to be viewed as. Furthermore, the electrical power conversion device 1 according to the present embodiment also as the result of adding the electrical loads LD to the electrical power conversion device 1 according to the eleventh embodiment (see 22 ) to be viewed as.

Zusätzlich sind die elektrischen Lasten LD, die den vierten Spannungsabschnitt 64 bilden, derart, dass der Betrieb der elektrischen Lasten LD keinen oder lediglich einen geringen Einfluss auf die Fahrt des Fahrzeugs aufweisen. Derartige Lasten LD weisen beispielsweise eine Heizung auf.In addition, the electrical loads LD that the fourth voltage section 64 form such that the operation of electrical loads LD have little or no influence on the driving of the vehicle. Such loads LD have, for example, a heater.

Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird bei Auftreten irgendeiner Anomalität (oder eines Fehlers) in dem Hauptgleichspannungswandler 2 die Zufuhr elektrischer Leistung zu den elektrischen Lasten LD (d.h. dem vierten Spannungsabschnitt 64) gestoppt und wird die Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BLa (d.h. dem dritten Spannungsabschnitt 63) begrenzt. Folglich wird es möglich, Redundanz bei der Zufuhr elektrischer Leistung zu der Niedrigspannungsbatterie BL (d.h. dem zweiten Spannungsabschnitt 62) zuverlässig zu gewährleisten.According to the present embodiment, when any abnormality (or failure) occurs in the main DC-DC converter 2nd the supply of electrical power to the electrical loads LD (ie the fourth voltage section 64 ) stopped and the supply of electric power to the low voltage battery BLa (ie the third voltage section 63 ) limited. As a result, it becomes possible to provide redundancy in supplying electric power to the low voltage battery BL (ie the second voltage section 62 ) to ensure reliable.

Weiterhin ist es gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls möglich, dieselben vorteilhaften Wirkungen zu erzielen, wie sie in dem elften Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind. Furthermore, according to the present embodiment, it is also possible to achieve the same advantageous effects as those described in the eleventh embodiment.

Obwohl die vorstehend beschriebenen speziellen Ausführungsbeispiele gezeigt und beschrieben worden sind, ist es für den Fachmann verständlich, dass verschiedene Modifikationen, Änderungen und Verbesserungen ohne Verlassen der Idee der vorliegenden Offenbarung gemacht werden können.Although the specific embodiments described above have been shown and described, it will be understood by those skilled in the art that various modifications, changes, and improvements can be made without departing from the spirit of the present disclosure.

Beispielsweise können mit der elektrischen Leistungsumwandlungseinheit 3 sechs oder mehr Abschnitte verbunden werden, die jeweils bei einer gegebenen Spannung arbeiten. Zusätzlich kann irgendeiner der Abschnitte außer dem ersten Spannungsabschnitt und dem zweiten Spannungsabschnitt als der dritte Spannungsabschnitt des elektrischen Leistungsumwandlungsgeräts 1 ausgelegt werden.For example, with the electrical power conversion unit 3rd six or more sections are connected, each operating at a given voltage. In addition, any of the sections other than the first voltage section and the second voltage section may be the third voltage section of the electric power conversion device 1 be interpreted.

Wie es vorstehend beschrieben worden ist, weist ein elektrisches Leistungsumwandlungsgerät einen Hauptgleichspannungswandler und eine elektrische Leistungsumwandlungseinheit auf. Der Hauptgleichspannungswandler ist konfiguriert, eine Spannungsumwandlung zwischen einem ersten Spannungsabschnitt, der bei einer ersten Spannung arbeitet, und einem zweiten Spannungsabschnitt, der bei einer zweiten Spannung arbeitet, durchzuführen. Die elektrische Leistungsumwandlungseinheit ist mit dem ersten Spannungsabschnitt verbunden und weist einen elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt und einen Hilfsgleichspannungswandler auf. Der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt ist konfiguriert, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und einem dritten Spannungsabschnitt, der bei einer dritten Spannung arbeitet, durchzuführen. Der Hilfsgleichspannungswandler ist parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler geschaltet. Der Hilfsgleichspannungswandler teilt einen gemeinsamen Konfigurationsabschnitt mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt. Der gemeinsame Konfigurationsabschnitt ist zumindest aus einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts gebildet.As described above, an electric power conversion device has a main DC-DC converter and an electric power conversion unit. The main DC-DC converter is configured to perform a voltage conversion between a first voltage section operating at a first voltage and a second voltage section operating at a second voltage. The electrical power conversion unit is connected to the first voltage section and has an electrical power conversion section and an auxiliary DC voltage converter. The electrical power conversion section is configured to perform electrical power conversion between the first voltage section and a third voltage section operating at a third voltage. The auxiliary DC-DC converter is connected in parallel to the main DC-DC converter. The auxiliary DC-DC converter shares a common configuration section with the electrical power conversion section. The common configuration section is formed from at least part of the electrical power conversion section.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Claims (9)

Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät (1) mit: einem Hauptgleichspannungswandler (2), der konfiguriert ist, eine Spannungsumwandlung zwischen einem ersten Spannungsabschnitt (61), der bei einer ersten Spannung arbeitet, und einem zweiten Spannungsabschnitt (62), der bei einer zweiten Spannung arbeitet, durchzuführen; und einer elektrischen Leistungsumwandlungseinheit (3), die mit dem ersten Spannungsabschnitt verbunden ist, wobei die elektrische Leistungsumwandlungseinheit aufweist: einen elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt (31), der konfiguriert ist, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und einem dritten Spannungsabschnitt (63), der bei einer dritten Spannung arbeitet, durchzuführen, und einen Hilfsgleichspannungswandler (32), der parallel zu dem Hauptgleichspannungswandler geschaltet ist, wobei der Hilfsgleichspannungswandler einen gemeinsamen Konfigurationsabschnitt (33) mit dem elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt teilt, und der gemeinsame Konfigurationsabschnitt aus zumindest einem Teil des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts gebildet ist.Electrical power conversion device (1) with: a main DC-DC converter (2) configured to perform voltage conversion between a first voltage section (61) operating at a first voltage and a second voltage section (62) operating at a second voltage; and an electrical power conversion unit (3) connected to the first voltage section, wherein the electrical power conversion unit has: an electrical power conversion section (31) configured to perform electrical power conversion between the first voltage section and a third voltage section (63) operating at a third voltage, and an auxiliary DC-DC converter (32) connected in parallel to the main DC-DC converter, wherein the auxiliary DC / DC converter shares a common configuration section (33) with the electrical power conversion section, and the common configuration section is formed from at least a part of the electrical power conversion section. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach Anspruch 1, wobei die elektrische Leistungsumwandlungseinheit weiterhin einen ersten Schalt-Schaltungsabschnitt (41), der mit dem ersten Spannungsabschnitt verbunden ist, einen zweiten Schalt-Schaltungsabschnitt (42), der mit dem zweiten Spannungsabschnitt verbunden ist, und einen dritten Schalt-Schaltungsabschnitt (43), der mit dem dritten Spannungsabschnitt verbunden ist, aufweist, und der erste Schalt-Schaltungsabschnitt, der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt und der dritte Schalt-Schaltungsabschnitt miteinander über einen Mehrfachanschluss-Transformator (40) verbunden sind.Electrical power conversion device after Claim 1 , wherein the electric power conversion unit further comprises a first switching circuit section (41) connected to the first voltage section, a second switching circuit section (42) connected to the second voltage section, and a third switching circuit section (43), which is connected to the third voltage section, and the first switching circuit section, the second switching circuit section and the third switching circuit section are connected to one another via a multi-terminal transformer (40). Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach Anspruch 2, wobei der erste Schalt-Schaltungsabschnitt, der zweite Schalt-Schaltungsabschnitt und der dritte Schalt-Schaltungsabschnitt jeweils eine Brückenschaltungskonfiguration aufweisen.Electrical power conversion device after Claim 2 , wherein the first switching circuit section, the second switching circuit section and the third switching circuit section each have a bridge circuit configuration. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt konfiguriert ist, selektiv in einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart zu arbeiten, die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt umgewandelte elektrische Leistung in der zweiten Betriebsart niedriger als in der ersten Betriebsart ist, und der Hilfsgleichspannungswandler konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine Spannungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und dem zweiten Spannungsabschnitt während des Betriebs des elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitts in der zweiten Betriebsart durchzuführen.Electrical power conversion device according to one of the Claims 1 to 3rd , wherein the electric power conversion section is configured to selectively operate in a first mode and a second mode, the electric power converted by the electric power conversion section is lower in the second mode than in the first mode, and the auxiliary DC / DC converter is configured to be capable of be to perform a voltage conversion between the first voltage section and the second voltage section during the operation of the electric power conversion section in the second mode. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Betrag der durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt umgewandelten elektrischen Leistung sich im Verlaufe der Zeit ändert, und die elektrische Leistungsumwandlungseinheit konfiguriert ist, in der Lage zu sein, die durch den Hilfsgleichspannungswandler umgewandelte elektrische Leistung zu erhöhen, wenn die durch den elektrischen Leistungsumwandlungsabschnitt umgewandelte elektrische Leistung sich verringert.Electrical power conversion device according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the amount of the electric power converted by the electric power conversion section changes with time, and the electric power conversion unit is configured to be able to increase the electric power converted by the auxiliary DC-DC converter when the electric power converted by the electric power conversion section Performance decreases. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Hilfsgleichspannungswandler konfiguriert ist, eine Spannungsumwandlung zwischen dem ersten Spannungsabschnitt und dem zweiten Spannungsabschnitt durchzuführen, wenn der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt in einem Nichtbetriebszustand ist, in dem er keine elektrische Leistungsumwandlung durchführt.Electrical power conversion device according to one of the Claims 1 to 4th wherein the auxiliary DC-DC converter is configured to perform a voltage conversion between the first voltage section and the second voltage section when the electrical power conversion section is in a non-operating state in which it does not perform any electrical power conversion. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der erste Spannungsabschnitt aus einer Batterie (BH) gebildet ist und der dritte Spannungsabschnitt aus einer Leistungsversorgung zum Laden (ACS, DCS, SS) gebildet ist, und der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt konfiguriert ist, in der Lage zu sein, elektrische Leistung, die aus dem dritten Spannungsabschnitt ausgegeben wird, in elektrische Ladeleistung umzuwandeln und den ersten Spannungsabschnitt mit der resultierenden elektrischen Ladeleistung zu laden.Electrical power conversion device according to one of the Claims 1 to 6 wherein the first voltage section is formed from a battery (BH) and the third voltage section is formed from a power supply for charging (ACS, DCS, SS), and the electrical power conversion section is configured to be able to derive electrical power from the third voltage section is output to convert into electrical charging power and charge the first voltage section with the resulting electrical charging power. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach Anspruch 7, wobei die elektrische Leistungsumwandlungseinheit konfiguriert ist, in der Lage zu sein, eine elektrische Leistungsumwandlung zwischen der Leistungsversorgung, die den dritten Spannungsabschnitt bildet, und dem zweiten Spannungsabschnitt durchzuführen.Electrical power conversion device after Claim 7 , wherein the electric power conversion unit is configured to be able to perform an electric power conversion between the power supply that forms the third voltage section and the second voltage section. Elektrisches Leistungsumwandlungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der dritte Spannungsabschnitt aus einer ersten elektrischen Leistungsspeichervorrichtung (BLa) oder einer ersten elektrischen Last gebildet ist und der zweite Spannungsabschnitt aus einer zweiten elektrischen Leistungsspeichervorrichtung (BL) oder einer zweiten elektrischen Last gebildet ist, der elektrische Leistungsumwandlungsabschnitt mit dem dritten Spannungsabschnitt verbunden ist, und sowohl der Hauptgleichspannungswandler als auch der Hilfsgleichspannungswandler mit dem zweiten Spannungsabschnitt verbunden sind, und die dritte Spannung, bei der der dritte Spannungsabschnitt arbeitet, sich von der zweiten Spannung, bei der der zweite Spannungsabschnitt arbeitet, unterscheidet.Electrical power conversion device according to one of the Claims 1 to 8th , wherein the third voltage section is formed from a first electrical power storage device (BLa) or a first electrical load and the second voltage section is formed from a second electrical power storage device (BL) or a second electrical load, the electrical power conversion section is connected to the third voltage section, and both the main DC-DC converter and the auxiliary DC-DC converter are connected to the second voltage section, and the third voltage, at which the third voltage section operates, differs from the second voltage, at which the second voltage section operates.
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